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第一篇 MATLAB应用基础3

第1章 MATLAB的安装、启动与退出3

1.1 MATLAB简介4

1.2 NATLAB的安装5

1.3 MATLAB的启动与退出7

1.3.1 MATLAB的启动7

1.3.2 命令窗口及操作8

1.4 如何获取帮助信息9

1.3.3 MATLAB的退出9

1.5 使用演示功能(Demo)11

第2章 MATLAB的数值计算功能13

2.1 基本概念14

2.2 矩阵的创建与保存18

2.2.1 直接输入法创建矩阵18

2.2.2 利用MATLAB函数创建矩阵19

2.2.3 利用外部数据文件(*.mat)保存和装载矩阵20

2.3 向量的生成20

2.4 矩阵的下标21

2.5 MATLAB的基本管理命令23

2.6 矩阵运算和数组运算25

2.6.1 矩阵加减与数组加减26

2.6.2 矩阵乘与数组乘27

2.6.3 矩阵除与数组除28

2.7 MATLAB的常用矩阵运算函数29

2.8 关系运算及逻辑运算33

2.9 MATLAB的常用数学函数35

2.10 多项式及其运算36

第3章 MATLAB程序设计入门39

3.2 创建、保存与编辑M文件40

3.1 MATLAB语言概述40

3.3 命令文件42

3.4 函数文件42

3.5 全局变量和局部变量43

3.6 程序流程控制44

3.6.1 循环控制语句44

3.6.2 条件控制语句46

第4章 MATLAB的符号运算功能49

4.1.1 符号运算入门50

4.1.2 定义符号变量50

4.1 符号对象的创建和使用50

4.1.3 定义符号表达式和符号方程51

4.1.4 定义抽象函数和符号数学函数51

4.2 数值与符号的转换52

4.3 符号算术运算53

4.3.1 定义符号矩阵53

4.3.2 符号矩阵的加、减运算54

4.3.4 符号变量替换55

4.3.3 符号矩阵的乘、除运算55

4.4 符号微积分运算56

4.4.1 确定符号变量56

4.4.2 符号微分运算57

4.4.3 符号积分运算58

4.4.4 符号微积分运算示例59

4.5 符号函数的可视化63

4.5.1 绘制二维符号函数曲线63

4.5.2 绘制三维符号函数曲线66

第5章 MATLAB的可视化功能71

5.1.1 绘制简单的二维曲线72

5.1 绘制二维图形72

5.1.2 离散序列图的绘制73

5.1.3 二维图形的修饰74

5.2 绘制三维图形79

5.2.1 三维折线及曲线的基本绘图命令79

5.2.2 三维网格曲面的绘制80

5.2.3 三维阴影曲面的绘制82

5.2.4 三维图形的视角变换84

5.3.1 创建或打开图形窗口86

5.3.2 图形重叠86

5.3 图形窗口的控制与表现86

5.3.3 图形窗口分割87

5.4 图形对象及其属性设置89

5.4.1 MATLAB的图形对象89

5.4.2 句柄--图形对象的标识89

5.4.3 图形对象属性的获取与设定90

5.4.4 图形对象常用属性91

5.4.5 MATLAB5.3的图形可视编辑工具94

第二篇 MATLAB实现101

第6章 信号的时域分析及MATLAB实现101

6.1.1 连续时间信号102

6.1 信号的表示及可视化102

6.1.2 离散时间信号109

6.2 信号的时域运算、时域变换及MTALAB实现112

6.2.1 连续信号的时域运算与时域变换112

6.2.2 离散序列的时域运算及时域变换116

6.3 用MTALAB分析常用时间信号120

6.3.1 连续时间信号120

6.3.2 离散时间序列125

上机练习题130

第7章 线性系统的时域分析及MTALAB实现133

7.1 离散时间序列卷积和MATLAB实现134

7.2 连续时间信号卷积及MATLAB实现138

7.2.1 卷积积分138

7.2.2 用MATLAB实现连续时间信号的卷积140

7.3 连续系统的冲激响应、阶跃响应及MATLAB实现144

7.4 离散系统的单位响应及MATLAB实现148

7.5 利用MATLAB求LTI连续系统的响应152

7.6 利用MATLAB求LTI离散系统的响应153

上机练习题156

第8章 周期信号频域分析及MATLAB实现161

8.1 连续时间周期信号的傅里叶级数及MATLAB实现162

8.1.1 连续时间周期信号的傅里叶级数--CTFS162

8.1.2 利用MATLAB实现周期信号的傅里叶级数的分解与综合165

8.2 连续时间周期信号的频谱分析及MATLAB实现169

8.2.1 连续时间周期信号的频谱分析169

8.2.2 周期信号频谱分析及MATLAB实现171

8.3 用MATLAB实现典型周期脉冲的频谱178

8.3.1 周期方波脉冲频谱的MATLAB实现178

8.3.2 周期三角波脉冲频谱的MATLAB实现181

8.3.3 用FFT实现周期信号的频谱分析183

上机练习题187

第9章 连续时间信号的频域分析及MATLAB实现191

9.1 傅里叶变换及MATLAB实现192

9.2 连续时间信号傅里叶变换的数值计算195

9.3 信号的幅度调制及MATLAB实现197

9.4 傅里叶变换的性质及MATLAB实现201

9.4.1 傅里叶变换的尺度变换特性201

9.4.2 傅里叶变换的时移特性202

9.4.3 傅里叶变换的频移特性205

9.4.4 傅里叶变换的时域卷积定理206

9.4.5 傅里叶变换的对称性208

9.4.6 傅里叶变换的时域微分特性210

上机练习题212

第10章 连续系统的频域分析及连续信号的采样与重构215

10.1 系统的频率响应216

10.2 利用MATLAB分析系统的频率特性217

10.3 连续信号的采样及重构221

10.3.1 信号的采样221

10.3.2 信号的重构224

上机练习题228

第11章 连续系统的复频域分析及MATLAB实现231

11.1 拉普拉斯变换及其曲面图232

11.1.1 用MATLAB绘制拉普拉斯变换的曲面图232

11.1.2 由拉普拉斯曲面图观察频域与复频域的关系234

11.1.3 拉普拉斯变换零极点分布对曲面图的影响236

11.2 利用MATLAB绘制连续系统零极点图237

11.3 连续系统零极点分析240

11.3.1 零极点分布与系统稳定性240

11.3.2 零极点分布与系统冲激响应时域特性241

11.3.3 由连续系统零极点分布分析系统的频率特性245

11.4 巴特沃兹滤波器分析及MATLAB实现251

11.5 拉普拉斯逆变换及MATLAB实现256

11.5.1 F(s)的所有极点为单实极点257

11.5.2 F(z)有共轭极点257

上机练习题260

第12章 离散系统的Z域分析及MATLAB实现263

12.1 利用MATLAB绘制离散系统零极点图264

12.2 离散系统零极点分析268

12.2.1 离散系统的零极点分布与系统稳定性268

12.2.2 零极点分布与系统单位响应时域特性的关系269

12.3 离散系统的频率响应H(ejw)273

12.4 用MATLAB实现离散系统的频率特性分析276

12.4.1 直接法276

12.4.2 几何矢量法278

12.5 逆Z变换及MATLAB实现283

12.5.1 F(z)的所有极点为单实极点284

12.5.2 F(z)有共轭极点284

上机练习题287

附录 MATLAB常用函数表291