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第1章 MATLAB语言总览1

1.1 MATLAB简介1

1.1.1 MATLAB概况1

1.1.2 MATLAB基本工作界面1

1.2 MATLAB的工作环境5

1.3 MATLAB入门5

1.4 MATLAB具箱15

1.4.1 MATLAB具箱概述15

1.4.2 常用MATLAB具箱简介17

1.5 基本语法21

1.5.1 MATLAB基本语法概述21

1.5.2 矩阵和数组的创建和保存22

1.5.3 矩阵和数组的修改、结构变换24

1.5.4 矩阵和数组的运算29

1.5.5 标量、矢量和矩阵的基本函数33

1.5.6 多项式的向量表达和一元方程求根35

1.5.7 MATLAB基本绘图函数37

本章小结39

习题40

第2章 信号与系统的建模与仿真42

2.1 Simulink模块库简介42

2.1.1 常用模块库42

2.1.2 连续系统模块库45

2.1.3 非连续系统模块库47

2.1.4 离散系统模块库49

2.1.5 逻辑与位操作模块库51

2.1.6 数学操作模块库52

2.1.7 表格查询模块库55

2.1.8 端口与子系统模块库56

2.1.9 信号属性操作模块库57

2.1.10 信号路由模块库58

2.1.11 接收模块库59

2.1.12 信号源模块库61

2.1.13 用户自定义功能模块库64

2.2 Simulink模型的建立66

2.2.1 Simulink模块的基本操作66

2.2.2 Simulink仿真参数的设置71

2.2.3 Simulink仿真示例76

2.3 连续时间系统的建模与仿真86

2.3.1 连续系统的数学模型86

2.3.2 线性连续时间系统的建模与仿真88

2.4 离散系统的建模与仿真96

2.4.1 线性时不变离散系统的数学模型96

2.4.2 线性离散系统的建模与仿真97

本章小结101

习题101

第3章 Simulink信号处理模块及实例分析103

3.1 Simulink数字信号处理模块库103

3.1.1 信号处理输入模块库104

3.1.2 信号处理输出模块库105

3.1.3 滤波模块库106

3.1.4 变换模块库109

3.1.5 信号操作模块库110

3.1.6 估计模块库112

3.1.7 统计模块库114

3.1.8 数学函数模块库114

3.1.9 量化器模块库118

3.1.10 管理模块库119

3.2 Simulink信号产生和操作121

3.3 Simulink信号变换124

3.3.1 离散傅里叶变换125

3.3.2 离散傅里叶变换的原理125

3.3.3 离散傅里叶变换的应用127

3.4 Simulink滤波器设计和频率分析129

3.4.1 利用FDA Tool设计滤波器130

3.4.2 利用Filter Design Toolbox设计滤波器133

3.5 数字滤波器的基本结构实现135

3.5.1 数字滤波器结构的表示方法135

3.5.2 无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构136

3.5.3 有限长单位冲激响应（FIR）滤波器的结构142

3.6 Simulink功率谱估计146

3.6.1 基于周期图的经典功率谱估计方法146

3.6.2 AR模型参数的Yule-Walker方法149

3.7 多速率数字信号处理153

3.7.1 多速率数字信号处理的基本单元154

3.7.2 抽取和插值的变换域研究156

3.7.3 抽取滤波器和插值滤波器159

3.8 数字信号处理综合实例165

本章小结175

习题176

第4章 通信系统的建模与仿真177

4.1 通信系统建模仿真的作用177

4.2 通信系统的建模方法178

4.3 通信系统的蒙特卡罗仿真方法182

4.3.1 蒙特卡罗仿真方法182

4.3.2 通信系统的蒙特卡罗仿真实例184

4.4 无线数字通信系统仿真方法191

4.4.1 系统仿真要求191

4.4.2 系统仿真的简化与采样率的考虑192

4.4.3 系统仿真的整体方法193

4.4.4 系统模拟部分仿真的方法195

4.5 MATLAB通信工具箱197

4.5.1 MATLAB通信工具箱的介绍197

4.5.2 MATLAB通信系统工具箱的应用实例198

本章小结200

习题200

第5章 Simulink视频、图像处理模块及实例202

5.1 视频和图像处理模块集202

5.1.1 视频和图像处理模块集概述202

5.1.2 分析和增强模块库203

5.1.3 转换模块库204

5.1.4 滤波模块库204

5.1.5 几何变换模块库205

5.1.6 形态学操作模块库205

5.1.7 接收器模块库206

5.1.8 输入源模块库206

5.1.9 统计模块库206

5.1.10 文本和图形模块库207

5.1.11 变换模块库207

5.1.12 工具模块库208

5.2 图像的增强208

5.2.1 灰度变换增强208

5.2.2 图像平滑增强211

5.2.3 图像锐化增强212

5.3 图像的几何变换214

5.3.1 图像的旋转214

5.3.2 图像的切变215

5.3.3 图像的缩放216

5.3.4 图像的裁切217

5.4 图像的形态学操作219

5.5 图像的恢复操作220

5.5.1 利用函数恢复图像221

5.5.2 用Wiener滤波器进行恢复222

5.5.3 用regularized滤波器进行恢复223

5.5.4 用Lucy-Richardson算法进行恢复224

5.5.5 用盲去卷积算法进行恢复225

5.6 图像的重建操作226

5.7 数字图像处理的综合实例及分析228

本章小结234

习题235

第6章 MATLAB在控制系统仿真中的应用236

6.1 控制系统工具箱函数介绍236

6.2 控制系统仿真模型的建立和性能分析236

6.2.1 控制系统常用的数学模型236

6.2.2 线性定常连续系统仿真模型的建立和分析237

6.2.3 线性定常离散系统仿真模型的建立和分析242

6.2.4 非线性系统仿真模型的建立和分析244

6.3 控制系统设计实例245

6.3.1 PID控制器的设计245

6.3.2 超前／滞后校正控制器的设计250

6.4 模糊控制器的分析与设计实例259

6.4.1 模糊逻辑工具箱259

6.4.2 模糊控制基本原理261

6.4.3 模糊控制系统仿真262

本章小结270

习题270

第7章 TrueTime在网络控制系统仿真中的应用273

7.1 网络控制系统基本概念273

7.1.1 网络控制系统的定义273

7.1.2 网络控制系统的简单结构图273

7.1.3 网络控制系统存在的主要问题274

7.1.4 常用的仿真网络控制系统的软件275

7.2 TrueTime 1.5工具箱介绍275

7.2.1 TrueTime开发工具历史275

7.2.2 TrueTime 1.5工具箱的组成275

7.2.3 TrueTime的用途276

7.2.4 在MATLAB中安装TrueTime工具箱的步骤277

7.3 有线网络控制系统的分析与设计实例277

7.3.1 有线网络控制系统的组成结构277

7.3.2 有线网络控制系统中存在的问题277

7.3.3 有线网络控制系统的仿真实例278

7.4 无线网络控制系统的分析与设计实例286

7.4.1 无线网络控制系统组成结构286

7.4.2 无线网络控制系统中存在的问题286

7.4.3 无线网络控制系统的仿真实例286

7.5 基于智能控制策略的网络控制系统的分析与设计实例295

7.5.1 模糊控制原理简介295

7.5.2 基于模糊控制的网络控制系统程序设计295

本章小结304

习题304

参考文献305