MATLAB基礎與應用教程（簡體書）

《MATLAB基礎與應用教程》系統全面介紹了MATLAB基礎知識，《MATLAB基礎與應用教程》可作為高等院校電氣信息類專業及其相關專業教材使用，也可作為研究生和科研人員的參考書。．

《21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人才培養規劃教材:MATLAB基礎與應用教程》是21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人才培養規劃教材。《21世紀全國本科院校電氣信息類創新型應用人才培養規劃教材:MATLAB基礎與應用教程》可作為高等院校電氣信息類專業及其相關專業教材使用，也可作為研究生和科研人員的參考書。

第1章 MATLAB基礎入門
1.1　MATLAB概述
1.1.1　MATLAB簡介
1.1.2　MATLAB特點與優勢
1.1.3　MATLAB常用工具箱
1.2　MATLAB安裝
1.3　MATLAB集成環境
1.3.1　文件命令菜單欄
1.3.2　Command Window
命令窗口
1.3.3　命令快捷按鈕與
Command History窗口
1.3.4　Workspace與Current Directory
窗口
1.3.5　MATLAB幫助系統
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習題

第2章 數值計算與字符串操作
2.1　數值、變量與表達式
2.1.1　變量和賦值語句
2.1.2　MATLAB表達式
2.1.3　指令行中的標點符號作用
2.1.4　MATLAB基本數學函數
2.1.5　數據的輸入輸出
2.2　字符串
2.2.1　字符串創建
2.2.2　字符串標識
2.2.3　字符串ASCII碼表示
2.3　字符串操作
2.3.1　字符串數組的運算
2.3.2　字符串替換和查找
2.3.3　常用字符串操作函數
2.3.4　其他字符串操作函數
2.3.5　字符串的顯示和打印
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習題

第3章 數組與矩陣操作
3.1　數組創建
3.1.1　一維數組創建
3.1.2　二維數組創建
3.1.3　多維數組創建
3.1.4　字符數組
3.2　數組操作
3.2.1　數組基本操作
3.2.2　“非數”和“空”數組
3.3　矩陣代數
3.3.1　矩陣的創建
3.3.2　矩陣的操作
3.3.3　線性方程組求解與矩陣分解
3.4　多項式運算
3.4.1　多項式求根
3.4.2　多項式的建立
3.4.3　多項式求解
3.4.4　多項式的四則運算
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習題

第4章 MATLAB符號計算
4.1　符號表達式的建立
4.1.1　創建符號常量
4.1.2　創建符號變量和表達式
4.1.3　符號矩陣
4.2　符號表達式的代數運算
4.2.1　符號表達式的代數運算簡介
4.2.2　符號數值任意精度控制和
運算
4.2.3　符號對象與數值對象的轉換
4.3　符號表達式的操作和轉換
4.3.1　符號表達式中自由變量的確定
4.3.2　符號表達式的化簡
4.3.3　符號表達式的替換
4.3.4　求反函數和複合函數
4.3.5　符號表達式的轉換
4.4　符號極限、微積分和級數求和
4.4.1　符號極限
4.4.2　符號微分
4.4.3　符號積分
4.4.4　符號級數
4.5　符號積分變換
4.5.1　傅裡葉（Fourier）變換及其
反變換
4.5.2　拉普拉斯（Laplace）變換及其
反變換
4.5.3　Z變換及其反變換
4.6　符號方程的求解
4.6.1　代數方程
4.6.2　符號常微分方程
4.7　符號函數的可視化
4.7.1　符號函數的繪圖命令
4.7.2　圖形化的符號函數計算器
4.8　：Maple函數的使用
4.8.1　訪問Maple函數
4.8.2　獲得Maple的幫助
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習題

第5章 程序控制流語句
5.1　分支控制語句
5.1.1　if.else-end分支語句
5.1.2　switch、case與otherwise
5.2　循環控制語句
5.2.1　for循環語句
5.2.2　while循環語句
5.2.3　多重循環
5.2.4　其他語（continue與break
return，try-catch）
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習題

第6章 MATLAB文件操作
6.1　M文件的建立與編輯
6.2　函數文件
6.2.1　函數文件格式
6.2.2　函數調用
6.2.3　函數所傳遞參數的可調性
6.2.4　函數句柄
6.3　全局變量和局部變量
6.4　文件的操作
6.4.1　fopen打開文件
6.4.2　fclose關閉文件
6.4.3　二進制數據文件讀寫
6.4.4　文本文件讀寫
6.4.5　數據文件定位
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習題

第7章 圖形圖像處理
7.1　二維圖形
7.1.1　plot函數
7.1.2　subplot函數
7.1.3　函數f（x）曲線
7.1.4　特殊坐標圖形
7.1.5　其他圖形函數
7.2　三維圖形
7.2.1　plot3函數
7.2.2　mesh函數
7.2.3　surf函數
7.2.4　三維圖形的控制
7.3　圖形句柄
7.3.1　句柄
7.3.2　圖形用戶界面
7.4　圖像處理
7.4.1　數字圖像簡介
7.4.2　MArrLAB圖像顯示
7.4.3　MATLAB圖像幾何操作
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習題

第8章 Simu”llnk系統建模與仿真
8.1　Simulink基礎知識
8.1.1　Simulink支持的信號類型及
處理
8.1.2　求解器選擇
8.1.3　配置參數對話框設置
8.1.4　仿真診斷瀏覽器
8.1.5　數據輸出的方式
8.1.6　模型編輯器
8.1.7　Simulink基本庫模塊
8.2　Simulink基本操作
8.2.1　Simulink基本建模過程
8.2.2　調整模塊位置
8.2.3　常用鼠標和鍵盤操作
8.3　simulink擴展集--通信模塊集
8.4　通信系統基本模型
8.4.1　信道噪聲模型
8.4.2　數字通信系統
8.4.3　模擬通信系統
8.4.4　信道編碼模型
8.4.5　Simulink與MATLAB互連
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習題
參考文獻．

8.1.2 求解器選擇
求解器是Simulink的軟件組成部分，它是用來確定下一個時間步長的，仿真過程需要在這段時間內滿足設計者所定義的精度要求。Simulink提供了一組豐富的求解器，每一個都適用于具體的應用。下面就解釋一下如何選擇最適合設計者應用的求解器。
1.求解器的類型
Simulink將求解器分成兩種類型：固定步長和變步長。
固定步長求解器的步長大小在整個仿真過程中是保持不變的，而變步長求解器根據模型的動態變化逐步改變步長大小。特別是，當模型的狀態快速變化時變步長求解器會減小步長來保持精度，而當系統狀態緩慢變化時變步長求解器會增大步長。
兩種類型的求解器的選擇取決于設計者是如何配置設計者的模型以及模型的變化。如果設計者打算將模型產生的代碼實時地在計算機上運行，設計者應該選擇固定步長求解器，因為實時計算機系統是以固定步長的信號采樣速率運行的。如果設計者不打算讓模型產生代碼，那么變步長與固定步長求解器的選擇就取決于設計者的模型狀態變化的速度。如果設計者的模型狀態變化得很快或不連續，變步長求解器可以大大縮短仿真時間。這是因為變步長求解器比起固定步長求解器只要較少的時間步長就可達到一定的精度級別。采用變步長求解器，可能會造成仿真時不能顯示在實時計算機系統上可能發生的出錯條件，進而得到一些誤導我們的結果。
1）固定步長求解器
在將求解器的類型設置為固定步長后，有一組相應的求解器可以選擇，它們分成兩類：固定步長離散求解器和固定步長連續求解器。
（1）固定步長離散求解器。
固定步長離散求解器在當前采樣點上加上所選擇的固定步長得到下一個采樣點的值，步長的大小決定了仿真的精度和仿真所需要的時間。可以讓Simulink選擇采樣步長的長度，也可以用戶自己來選擇。如果由Simulink選擇，并且系統模型中含有離散狀態變量，那么Simulink把步長設置為模型的基本采樣時間。這樣的選擇可以保證每個采樣時間點上，模型的離散狀態變量能夠得以更新。在沒有離散狀態變量的情況下，Simulink將仿真的時間長度除以50得到步長。
固定步長離散求解器有一個局限性，它不能用來仿真含有連續狀態變量的系統模型，這是因為固定步長離散求解器依靠模型中的模塊計數器定義的狀態值。含有離散狀態變量的模塊在求解器的采樣點上計算離散狀態的取值，而含有連續狀態變量的模塊則是由Simulink求解器來計算連續狀態的取值。因此凡是含有連續變量的模型應該選用連續求解器。