本書重點介紹MATLAB的功能及其在電氣與電子信息類相關專業領域中的應用和實驗指導。全書共分9章，主要內容包括：MATLAB系統環境，MATLAB應用基礎，MATLAB繪圖，MATLAB數值計算與符號計算，Simulink仿真工具箱，控制系統工具箱，信號處理工具箱，通信工具箱，以及SimPowerSystem工具箱。
MATLAB是MathWorks公司推出的一套高性能的數值計算和可視化軟件，其強大的計算和圖形功能使其在科學計算和工程領域贏得了眾多的用戶。經過許多專家、工程師在自己相關領域的擴充，MATLAB成為了一個多領域、多學科、多功能的優秀科技應用軟件，從而被廣泛地應用于各領域和學科的研究與仿真。MATLAB具有幾十個工具箱，涉及信號處理、自動控制、圖像處理、最優化方法、小波分析等許多學科，國內外許多大專院校對各理工科專業都開設了“MATLAB應用”課程。該課程是電氣、自動化和電子等電子信息類、機械類本科專業的專業基礎課，它的任務主要是使學生掌握并利用MATLAB這一先進工具進行系統的設計、分析、仿真和計算，從而解決工程、科學計算和自動化、數字信號處理、通信、數學等學科中的許多問題。
全書共分9章，第1章介紹MATLAB的系統環境和軟件的使用，使讀者對MATLAB有一個感性認識；第2章介紹MATLAB數據的表示和基本運算，以及M函數的編寫和程序控制流，使讀者能夠迅速地入門并能進行基本的編程運算；第3章介紹MATLAB的繪圖功能；第4章介紹MATLAB強大的數值計算功能和符號計算功能，這是MATLAB重要的科學計算功能；第5章介紹Simulink仿真工具箱，使讀者對MATLAB強大的仿真功能有一個基本了解，并能進行基本系統的仿真；第6～9章分別介紹控制系統工具箱、信號處理工具箱、通信工具箱和SimPowerSystems工具箱，將MATLAB和相關專業知識結合起來，使讀者能夠運用MATLAB進行系統的建模、分析、仿真、計算等。
軟件的更新日新月異，本書第1版以MATLAB 7.5版為藍本，第2版在第1版的基礎上更新到MATLAB7.11版，重點擴充了第3章和第8章的內容，增加了繪圖工具繪制圖形和圖形用戶界面設計的內容，以及通信工具箱和Simulink仿真工具箱鏈接的各模塊庫和模塊子集的介紹。本次修訂中，第1章增加了專門介紹MATLAB 8.5(R2015a)版操作界面的一節，第9章增加了三個關于異步電動機、直流電動機、變壓器系統仿真的實驗，并提供了參考仿真框圖。因為MATLAB 7.11版已經具備了滿足廣大用戶學習的功能，因此本次修訂中每章內容都可以在MATLAB 7.11版和MATLAB 8.5(R2015a)版下運行。
本書每章后面都配有實驗指導，緊扣教學內容，使讀者能夠及時有效地上機操作掌握該章的主要內容。為了便于教師教學和讀者自學，每章結尾還給出了相應的實驗參考程序，這些程序都已經過上機仿真驗證。
本書第1章、第2章、第6章、第9章由賀超英編寫，第3章、第8章由王少喻編寫，第4章由唐杰編寫，第5章由沈細群編寫，第7章由劉亮編寫。全書由賀超英負責統稿，由賀超英、王少喻、唐杰、沈細群、劉亮統一修訂。本書在編寫及修訂過程中，得到了唐勇奇教授和朱俊杰教授的大力支持和幫助，在此表示衷心的感謝。
為了方便教師教學，本書配有電子教學課件、例題源程序等豐富的教學資源，讀者可以登錄華信教育資源網(www.hxedu.com.cn)注冊下載。
由于作者水平有限，書中難免出現錯誤或不妥之處，歡迎廣大讀者批評指正。
中南林業科技大學計算機與信息工程學院副教授，發明專利：專利號201010137930.3，專利名稱：基于智能雙閉環控制的卷筒機及其控制方法；先后在《微電機》，《中南林業科技大學學報》，《哈爾濱工業大學學報》等期刊以**作者發表論文多篇。
目 錄
第1章 MATLAB系統環境 1
1．1 什么是MATLAB 1
1．2 MATLAB 7．11操作界面 3
1．3 MATLAB 8．5(R2015a)操作界面 6
1．4 MATLAB幫助系統 9
1．4．1 MATLAB的幫助命令 9
1．4．2 幫助窗口 11
第2章 MATLAB應用基礎 13
2．1 變量及其操作 13
2．2 MATLAB數組與矩陣運算 18
2．2．1 冒號表達式 18
2．2．2 矩陣的建立 19
2．2．3 矩陣的拆分 20
2．2．4 MATLAB數據的運算 21
2．2．5 特殊矩陣 25
2．3 數學函數 26
2．4 M文件 26
2．4．1 腳本文件 26
2．4．2 函數文件 27
2．5 程序控制結構 30
2．5．1 順序結構 30
2．5．2 選擇結構 31
2．5．3 循環結構 33
2．6 實驗一 MATLAB運算基礎 34
2．6．1 實驗目的 34
2．6．2 實驗內容 35
2．6．3 實驗參考程序 35
2．7 實驗二 M函數與M文件的編寫與應用 36
2．7．1 實驗目的 36
2．7．2 實驗內容 37
2．7．3 實驗參考程序 37
2．8 實驗三 選擇與循環結構程序設計 38
2．8．1 實驗目的 38
2．8．2 實驗內容 38
2．8．3 實驗參考程序 39
第3章 MATLAB繪圖 42
3．1 二維圖形 42
3．1．1 基本的繪圖命令 42
3．1．2 軸的形式與刻度設置 43
3．1．3 圖形的標注、網格及圖例說明 45
3．1．4 繪制二維圖形的其他函數 49
3．2 三維圖形 52
3．2．1 繪制三維曲線的基本函數 52
3．2．2 三維曲面 53
3．3 使用繪圖工具繪制圖形 55
3．4 使用向導創建圖形用戶界面 56
3．5 實驗四 繪圖函數的應用 64
3．5．1 實驗目的 64
3．5．2 實驗內容 64
3．5．3 實驗參考程序 65
第4章 MATLAB數值計算與符號計算 67
4．1 曲線擬合與插值運算 67
4．2 數值微積分 71
4．2．1 數值微分 71
4．2．2 數值積分 72
4．3 線性方程組求解 74
4．3．1 直接解法 74
4．3．2 迭代解法 76
4．4 常微分方程的數值求解 78
4．5 MATLAB符號計算 80
4．5．1 符號計算基礎 80
4．5．2 符號導數及其應用 87
4．5．3 符號積分 89
4．5．4 符號方程求解 90
4．6 級數 92
4．7 實驗五 數值工具箱與符號工具箱的應用 93
4．7．1 實驗目的 93
4．7．2 實驗內容 93
4．7．3 實驗參考程序 94
第5章 Simulink仿真工具箱 97
5．1 Simulink建模的基本知識 97
5．1．1 Simulink簡介 97
5．1．2 Simulink下常用模塊庫簡介 98
5．1．3 Simulink下其他工具箱模塊庫 102
5．2 Simulink建模與仿真 103
5．2．1 建立Simulink模型 103
5．2．2 建模實例 107
5．3 使用命令操作對系統進行仿真 110
5．4 Simulink仿真的應用實例演示 112
5．5 子系統及其封裝技術 117
5．5．1 子系統的建立 118
5．5．2 模塊封裝方法 118
5．6 S函數的設計與應用 121
5．6．1 用MATLAB語言編寫S函數 121
5．6．2 S函數的應用 123
5．7 實驗六 Simulink仿真應用 127
5．7．1 實驗目的 127
5．7．2 實驗內容 127
5．7．3 實驗參考程序 128
第6章 控制系統工具箱 132
6．1 線性系統模型 132
6．1．1 連續系統的傳遞函數模型(tf對象) 132
6．1．2 連續系統的零極點增益模型(zpk對象) 133
6．1．3 連續系統的狀態空間模型(ss對象) 134
6．1．4 線性離散時間系統的數學模型 135
6．1．5 模型的轉換 136
6．1．6 部分分式展開 138
6．1．7 模型的連接 138
6．1．8 模型的屬性 141
6．2 控制系統的時域分析 145
6．2．1 階躍響應和沖激響應 145
6．2．2 控制系統的根軌跡分析方法 150
6．3 控制系統的頻域分析 155
6．3．1 函數bode 156
6．3．2 函數nyquist 156
6．3．3 其他常用頻域分析函數 158
6．4 控制系統仿真實例分析 161
6．5 實驗七 線性系統分析與設計 179
6．5．1 實驗目的 179
6．5．2 實驗內容 179
6．5．3 實驗參考程序 179
第7章 信號處理工具箱 183
7．1 信號及其表示 183
7．1．1 工具箱中的信號產生函數 183
7．1．2 離散時間信號的表示 189
7．1．3 幾種常用離散時間信號的表示 189
7．2 信號的基本運算 190
7．2．1 信號的相加與相乘 190
7．2．2 序列移位與周期延拓運算 191
7．2．3 序列翻轉與序列累加運算 192
7．2．4 兩序列的卷積運算 192
7．2．5 兩序列的相關運算 193
7．2．6 信號的能量和功率 193
7．3 線性時不變系統 193
7．3．1 二次分式模型的系統描述及轉換函數 194
7．3．2 線性時不變系統的響應 194
7．4 傅里葉變換 197
7．4．1 傅里葉變換形式 197
7．4．2 MATLAB中的傅里葉變換函數 198
7．5 IIR數字濾波器的設計方法 200
7．5．1 沖激響應不變法 200
7．5．2 雙線性變換法 201
7．5．3 IIR數字濾波器的頻率變換設計法 201
7．6 FIR數字濾波器設計 205
7．6．1 窗函數設計法 205
7．6．2 頻率抽樣法 208
7．6．3 MATLAB的其他相關函數 209
7．7 信號處理的圖形用戶界面工具 213
7．7．1 主窗口 213
7．7．2 SPTool菜單功能介紹 214
7．7．3 信號瀏覽器 218
7．7．4 濾波器瀏覽器 220
7．7．5 頻譜瀏覽器 220
7．7．6 濾波器設計器 221
7．8 實驗八 數字信號處理實驗 221
7．8．1 實驗目的 221
7．8．2 實驗內容 222
7．8．3 實驗參考程序 222
第8章 通信工具箱 227
8．1 MATLAB信源編/解碼方法 229
8．1．1 標量量化 229
8．1．2 預測量化 231
8．2 差錯控制編/解碼方法 233
8．3 調制與解調 237
8．4 誤碼率分析界面 242
8．5 通信模塊集 246
8．5．1 隨機數據源 250
8．5．2 噪聲發生器 253
8．5．3 序列發生器 255
8．5．4 壓縮和擴展 257
8．5．5 編碼和解碼 259
8．5．6 差錯參數設置編/解碼 261
8．5．7 具體實例 263
8．6 實驗九 通信系統仿真實驗 267
8．6．1 實驗目的 267
8．6．2 實驗內容 267
8．6．3 實驗參考程序 268
第9章 SimPowerSystems工具箱 274
9．1 SimPowerSystems工具箱模塊庫簡介 274
9．2 仿真應用實例 278
9．3 實驗十 SimPowerSystems工具箱應用 291
9．3．1 實驗目的 291
9．3．2 實驗內容 291
9．3．3 實驗參考仿真框圖 291
參考文獻 297
新書資訊