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上篇 MATIAB语言基础1

第1章 MATLAB语言简介3

1.1 MATLAB的启动、退出及工作环境3

1.1.1 MATLAB的启动3

1.1.2 MATLAB的工作环境4

1.1.3 MATLAB的退出6

1.2 在MATLAB中如何获取帮助信息6

1.2.1 利用帮助菜单获取帮助信息6

1.2.2 通过命令窗口获取帮助信息7

1.3 文件管理功能9

1.4 MATLAB的用户文件格式9

1.5 一个实例10

习题13

第2章 MATLAB的数值计算功能14

2.1 变量及其赋值14

2.1.1 变量14

2.1.2 MATLAB的语句15

2.1.3 矩阵及其元素的赋值15

2.1.4 向量的生成16

2.1.5 矩阵的下标18

2.1.6 复数的表示20

2.2 MATLAB的基本管理命令21

2.2.1 save与load命令21

2.2.2 清除变量命令clear21

2.2.3 查询变量信息命令who和whos22

2.2.4 数据格式命令format22

2.3 MATLAB的常用数学函数23

2.4 矩阵与数组运算25

2.4.1 矩阵的算术运算25

2.4.2 矩阵的关系运算27

2.4.3 矩阵的逻辑运算28

2.4.4 逻辑字符检查命令29

2.4.5 矩阵的块操作31

2.4.6 矩阵函数36

2.4.7 基本的数据分析37

2.4.8 稀疏矩阵39

2.5 多项式运算41

2.5.1 多项式的表达与创建42

2.5.2 多项式求根及其逆运算42

2.5.3 多项式的四则运算42

2.5.4 多项式的微分与赋值运算44

2.5.5 有理多项式的运算45

2.6 字符运算46

2.6.1 字符串数组的创建46

2.6.2 字符串数组的运算47

习题49

第3章 MATLAB的程序设计基础51

3.1 M文件编辑器51

3.2 命令文件（脚本文件或程序文件）52

3.3 函数文件53

3.4 全局变量与局部变量54

3.5 程序流程控制55

3.5.1 循环结构55

3.5.2 条件转移结构58

3.5.3 流程控制命令61

3.5.4 程序举例62

习题65

第4章 MATLAB的符号运算功能68

4.1 符号对象的创建68

4.1.1 创建符号常量68

4.1.2 创建符号变量69

4.1.3 创建符号表达式70

4.1.4 创建符号方程71

4.1.5 创建符号矩阵71

4.2 数值变量、符号变量及字符变量间的相互转换73

4.2.1 将其他类型变量转换为符号变量74

4.2.2 将其他类型变量转换为字符变量75

4.2.3 将其他类型变量转换为数值变量75

4.3 符号表达式的操作和转换76

4.3.1 符号表达式中自由变量的确定76

4.3.2 符号表达式的化简77

4.3.3 符号表达式的替换80

4.3.4 求反函数和复合函数80

4.3.5 符号表达式的转换81

4.4 常用符号运算功能的实现83

4.4.1 符号的代数运算和线性代数运算83

4.4.2 可变精度的算术运算83

4.4.3 符号的极限运算84

4.4.4 符号的微积分运算84

4.4.5 符号的级数运算86

4.5 符号方程的求解87

4.5.1 代数方程的求解87

4.5.2 常微分方程的求解88

4.6 积分变换90

4.6.1 傅里叶变换及其逆变换90

4.6.2 拉普拉斯变换及其逆变换92

4.6.3 Z变换及其逆变换93

习题94

第5章 MATLAB的可视化功能96

5.1 绘制二维图形96

5.1.1 基本绘图命令96

5.1.2 多个图形绘制的方法100

5.1.3 曲线的线型、颜色和数据点形102

5.1.4 设置坐标轴和文字标注104

5.1.5 特殊坐标二维图形108

5.1.6 特殊二维图形110

5.2 绘制三维图形114

5.2.1 基本三维图形115

5.2.2 三维图形的修饰与控制115

5.2.3 绘制三维网线图和曲面图117

5.3 符号函数图形的绘制120

5.3.1 fplot命令120

5.3.2 ezplot命令120

5.3.3 符号函数的其他绘图命令122

习题123

中篇 基于MATLAB的信号分析与处理127

第6章 信号与系统的MATLAB实现129

6.1 信号的产生与可视化129

6.1.1 连续时间信号129

6.1.2 离散时间信号130

6.2 信号的时域运算131

6.2.1 连续时间信号的时域运算131

6.2.2 离散时间信号的时域运算133

6.3 信号的时域卷积134

6.3.1 离散时间序列的卷积和134

6.3.2 连续时间信号的卷积积分135

6.4 线性系统的描述136

6.4.1 描述线性系统的数学模型136

6.4.2 系统模型之间的转换139

6.5 线性系统的时域分析142

6.5.1 连续系统的响应143

6.5.2 离散系统的响应143

6.5.3 线性系统时域响应举例144

6.6 线性系统的频域分析148

6.6.1 连续系统的频域分析148

6.6.2 离散系统的频域分析149

6.7 信号与系统的仿真题目149

6.7.1 用MATLAB实现常用的连续时间信号及其时域运算149

6.7.2 用MATLAB实现常用的离散时间信号及其时域运算151

6.7.3 用MATLAB实现信号的时域卷积152

6.7.4 用MATLAB实现线性系统的时域分析154

6.7.5 用MATLAB实现线性系统的频域分析155

第7章 数字信号处理的MATLAB实现157

7.1 离散傅里叶变换（DFT）157

7.1.1 函数fft和ifft的调用格式157

7.1.2 用fft对离散时间信号进行谱分析158

7.1.3 用fft对连续时间信号进行谱分析158

7.2 IIR数字滤波器的设计161

7.2.1 IIR数字滤波器设计的MATLAB函数使用介绍162

7.2.2 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器举例164

7.2.3 用双线性变换法设计IIR数字滤波器举例167

7.3 FIR数字滤波器的设计170

7.3.1 窗函数设计法171

7.3.2 频率采样设计法174

7.3.3 切比雪夫等波纹逼近设计法178

7.4 数字信号处理的仿真题目180

7.4.1 序列傅里叶变换的MATLAB实现180

7.4.2 利用MATLAB实现离散时间系统的时域和频域分析184

7.4.3 利用FFT进行频谱分析187

7.4.4 用脉冲响应不变法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现188

7.4.5 用双线性变换法设计IIR数字滤波器的MATLAB实现190

7.4.6 利用窗函数法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现191

7.4.7 利用频率采样法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现193

7.4.8 利用切比雪夫逼近法设计FIR数字滤波器的MATLAB实现194

第8章 随机信号分析的MATLAB实现196

8.1 随机变量的产生和运算196

8.1.1 产生正态分布随机变量的MATLAB相关函数197

8.1.2 产生均匀分布随机变量的MATLAB相关函数199

8.1.3 其他相关的MATLAB函数199

8.1.4 用MATLAB实现随机变量的产生及其运算举例200

8.2 随机信号及其频谱分析201

8.2.1 相关函数及功率谱估计的MATLAB函数203

8.2.2 相关函数及功率谱估计举例207

8.3 随机信号分析的仿真题目212

8.3.1 随机变量统计分布的MATLAB实现212

8.3.2 随机变量及其数字特征运算的MATLAB实现215

8.3.3 随机信号及其自相关函数和功率谱密度的MATLAB实现216

8.3.4 随机信号互相关函数及互谱密度的MATLAB实现218

下篇 基于硬件平台的信号分析与处理219

第9章 信号与系统分析的设计与实践221

9.1 信号与系统分析的硬件系统构成221

9.1.1 功能区模块221

9.1.2 线性系统综合区模块223

9.1.3 线性系统综合设计区模块224

9.2 信号与系统分析的硬件实现题目224

9.2.1 常用信号的观察与测量224

9.2.2 信号的分解与合成225

9.2.3 信号的采样与恢复227

9.2.4 无失真传输系统228

9.2.5 系统极点对系统频响的影响230

第10章 DSP系统设计与实践232

10.1 DSP系统硬件平台介绍232

10.1.1 系统硬件构成232

10.1.2 系统硬件安装说明242

10.2 DSP系统软件开发工具介绍243

10.2.1 DSP开发系统软件安装和设置243

10.2.2 CCS文件名介绍249

10.2.3 编写一个简单的程序249

10.2.4 程序调试的环境应用251

10.2.5 C编译器及其他252

10.2.6 CCS应用详解253

10.3 DSP系统设计与实践题目272

10.3.1 CCS集成开发环境的熟悉和使用272

10.3.2 汇编语言程序设计275

10.3.3 DSP I/O、中断、定时器等外围设备的使用276

10.3.4 BOOTLOADER装载278

10.3.5 数字波形产生281

10.3.6 快速傅里叶变换（FFT）算法282

10.3.7 有限脉冲响应滤波器（FIR）算法294

10.3.8 主机接口通信297

附录A 常用的MATLAB命令和函数299

附录B 常用术语汉英对照309

参考文献315