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高等學校電子信息類課程實驗教程MATLAB高級編程與工程應用 版權信息
- ISBN：9787030663719
- 條形碼：9787030663719 ; 978-7-03-066371-9
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>>
高等學校電子信息類課程實驗教程MATLAB高級編程與工程應用 內容簡介
MATLAB是基于矩陣的很通用的科學和工程計算語言，優選數以百萬計的工程師和科學家在使用MATLAB進行系統和產品的分析與設計。Simulink是基于MATLAB的可視化框圖設計環境，可實現動態系統建模、仿真和分析。本書是一本MATLAB/Simulink編程與仿真的不錯教程，重點介紹MATLAB/Simulink在電子信息領域的工程應用。本書介紹了MATLAB編程基礎，不錯軟件開發技巧，應用程序設計，Simulink仿真基礎，MATLAB/Simulink在信號處理、通信、控制等領域的工程應用，仿真實例豐富。全書共分為8章，包括MATLAB編程基礎、MATLAB不錯軟件開發、MATLAB應用程序設計、Simulink仿真初步、信號處理系統仿真、通信系統仿真、控制系統仿真和Simulink設計與優化。 本書適合高等院校電子信息類專業本科生作為MATLAB/Simulink仿真實驗教程或指導書，也可供信號與信息處理、通信與信息系統、控制科學與工程、物聯網工程等專業的研究生、教師和科技工作者參考。
高等學校電子信息類課程實驗教程MATLAB高級編程與工程應用 目錄
目錄
第1章 MATLAB編程基礎 1
1.1 特殊數據類型 1
1.1.1 結構體 1
1.1.2 元胞數組 4
1.1.3 表與時間表 5
1.1.4 類別數組 8
1.1.5 函數句柄 9
1.1.6 Map容器 10
1.1.7 時間序列 11
1.2 特殊矩陣與稀疏矩陣 12
1.3 隨機數的產生 13
1.4 數據導入與分析 14
1.4.1 數據導入與導出 14
1.4.2 大文件與大數據 15
1.4.3 數據預處理 16
1.4.4 統計描述 16
1.4.5 可視化探索 17
1.5 腳本文件與函數文件編寫 23
1.5.1 控制流語句 23
1.5.2 腳本文件 23
1.5.3 實時腳本文件 24
1.5.4 函數文件 26
1.5.5 程序調試 27
第2章 MATLAB高級軟件開發 28
2.1 面向對象編程 28
2.1.1 類定義關鍵字和函數 28
2.1.2 創建簡單的類 28
2.2 調用外部函數 34
2.2.1 調用MEX文件函數 34
2.2.2 調用C共享庫函數 35
2.2.3 調用Java庫 38
2.2.4 調用.NET庫 40
2.2.5 調用COM對象 41
2.2.6 調用Python庫 43
2.3 調用Web服務 45
2.4 功能與性能測試 49
2.4.1 單元測試 50
2.4.2 性能測試 51
2.5 性能與內存 53
2.5.1 代碼測試分析 54
2.5.2 性能提升方法 55
第3章 MATLAB應用程序設計 57
3.1 App設計工具 57
3.2 交互式開發環境GUIDE 62
3.2.1 組件創建和布局 63
3.2.2 對話框函數 64
3.2.3 代碼編寫 65
3.3 編程工作流 67
第4章 Simulink仿真初步 69
4.1 Simulink基本操作 69
4.1.1 啟動Simulink 69
4.1.2 一個簡單的Simulink模型 70
4.2 Simulink模塊庫 76
4.2.1 Simulink通用模塊庫 76
4.2.2 數字信號處理系統工具箱 81
4.2.3 通信系統工具箱 86
4.2.4 控制系統工具箱 99
4.3 Simulink模型創建 100
4.3.1 Simulink模型編輯環境 100
4.3.2 模型創建與編輯 100
4.4 子系統創建 104
4.5 用MATLAB創建Simulink模型 106
第5章 信號處理系統仿真 108
5.1 信號產生、處理和分析 108
5.1.1 信號運算 108
5.1.2 信號產生 112
5.1.3 信號輸入與輸出 116
5.1.4 信號顯示與保存 119
5.2 濾波器設計、分析和實現 125
5.2.1 濾波器設計 125
5.2.2 濾波器分析 134
5.3 信號變換與頻譜分析 139
5.3.1 DCT、FFT、HDL FFT及其逆變換 139
5.3.2 頻譜分析 142
5.4 信號處理系統仿真實例 149
第6章 通信系統仿真 161
6.1 通信工具箱初步 161
6.1.1 簡單的通信系統仿真 161
6.1.2 可視化與測量 164
6.2 端到端的仿真 169
6.2.1 信源與信宿 169
6.2.2 信源編碼 170
6.2.3 誤碼檢測與糾錯 172
6.2.4 信號序列運算 175
6.2.5 塊交織與卷積交織 175
6.2.6 數字基帶調制 178
6.2.7 模擬基帶與通帶調制 181
6.2.8 信道均衡 182
6.3 信道建模和射頻損耗 185
6.3.1 白噪聲信道 187
6.3.2 衰落信道 187
6.3.3 MIMO信道 188
6.4 測量、可視化與分析 188
6.4.1 誤碼率 189
6.4.2 相鄰信道功率比 189
6.4.3 調制誤碼率 190
6.4.4 誤差向量幅度 190
6.5 MIMO信道仿真 192
6.5.1 MIMO多徑衰落信道 192
6.5.2 空間多路復用 202
6.5.3 正交空時塊編碼器 207
第7章 控制系統仿真 211
7.1 線性時不變系統模型 211
7.1.1 基本模型 212
7.1.2 連續時間模型 212
7.1.3 離散時間模型 217
7.1.4 MIMO模型 218
7.2 可調LTI模型 219
7.3 具有時延的線性模型 221
7.4 LTI控制系統分析 222
7.5 控制系統設計和調整 226
7.5.1 PID控制器調整 226
7.5.2 經典控制設計 227
7.5.3 狀態-空間控制設計與估計 228
7.6 模型驗證 230
7.7 控制系統仿真實例 232
第8章 Simulink設計與優化 243
8.1 Simulink S-Function建模 243
8.1.1 S-Function基礎 243
8.1.2 C/C++ S-Function 246
8.1.3 MATLAB S-Function 248
8.1.4 S-Function模塊 250
8.1.5 S-Function實現 259
8.2 基于組件的建模 271
8.2.1 創建子系統 271
8.2.2 自定義模型 272
8.2.3 需求追溯 273
8.2.4 項目管理 274
8.3 模型優化 274
8.3.1 性能自動優化 274
8.3.2 仿真加速 275
8.3.3 性能手動優化 275
8.4 建模指南 276
8.4.1 MAAB控制算法建模 276
8.4.2 高完整性系統建模 277
8.4.3 代碼生成 277
8.4.4 大型建模 277
8.4.5 信號處理建模 277
8.4.6 模型升級 278
8.5 新模塊創建 278
8.5.1 模塊封裝 278
8.5.2 自定義MATLAB算法 282
主要參考文獻 283
彩圖
第1章 MATLAB編程基礎 1
1.1 特殊數據類型 1
1.1.1 結構體 1
1.1.2 元胞數組 4
1.1.3 表與時間表 5
1.1.4 類別數組 8
1.1.5 函數句柄 9
1.1.6 Map容器 10
1.1.7 時間序列 11
1.2 特殊矩陣與稀疏矩陣 12
1.3 隨機數的產生 13
1.4 數據導入與分析 14
1.4.1 數據導入與導出 14
1.4.2 大文件與大數據 15
1.4.3 數據預處理 16
1.4.4 統計描述 16
1.4.5 可視化探索 17
1.5 腳本文件與函數文件編寫 23
1.5.1 控制流語句 23
1.5.2 腳本文件 23
1.5.3 實時腳本文件 24
1.5.4 函數文件 26
1.5.5 程序調試 27
第2章 MATLAB高級軟件開發 28
2.1 面向對象編程 28
2.1.1 類定義關鍵字和函數 28
2.1.2 創建簡單的類 28
2.2 調用外部函數 34
2.2.1 調用MEX文件函數 34
2.2.2 調用C共享庫函數 35
2.2.3 調用Java庫 38
2.2.4 調用.NET庫 40
2.2.5 調用COM對象 41
2.2.6 調用Python庫 43
2.3 調用Web服務 45
2.4 功能與性能測試 49
2.4.1 單元測試 50
2.4.2 性能測試 51
2.5 性能與內存 53
2.5.1 代碼測試分析 54
2.5.2 性能提升方法 55
第3章 MATLAB應用程序設計 57
3.1 App設計工具 57
3.2 交互式開發環境GUIDE 62
3.2.1 組件創建和布局 63
3.2.2 對話框函數 64
3.2.3 代碼編寫 65
3.3 編程工作流 67
第4章 Simulink仿真初步 69
4.1 Simulink基本操作 69
4.1.1 啟動Simulink 69
4.1.2 一個簡單的Simulink模型 70
4.2 Simulink模塊庫 76
4.2.1 Simulink通用模塊庫 76
4.2.2 數字信號處理系統工具箱 81
4.2.3 通信系統工具箱 86
4.2.4 控制系統工具箱 99
4.3 Simulink模型創建 100
4.3.1 Simulink模型編輯環境 100
4.3.2 模型創建與編輯 100
4.4 子系統創建 104
4.5 用MATLAB創建Simulink模型 106
第5章 信號處理系統仿真 108
5.1 信號產生、處理和分析 108
5.1.1 信號運算 108
5.1.2 信號產生 112
5.1.3 信號輸入與輸出 116
5.1.4 信號顯示與保存 119
5.2 濾波器設計、分析和實現 125
5.2.1 濾波器設計 125
5.2.2 濾波器分析 134
5.3 信號變換與頻譜分析 139
5.3.1 DCT、FFT、HDL FFT及其逆變換 139
5.3.2 頻譜分析 142
5.4 信號處理系統仿真實例 149
第6章 通信系統仿真 161
6.1 通信工具箱初步 161
6.1.1 簡單的通信系統仿真 161
6.1.2 可視化與測量 164
6.2 端到端的仿真 169
6.2.1 信源與信宿 169
6.2.2 信源編碼 170
6.2.3 誤碼檢測與糾錯 172
6.2.4 信號序列運算 175
6.2.5 塊交織與卷積交織 175
6.2.6 數字基帶調制 178
6.2.7 模擬基帶與通帶調制 181
6.2.8 信道均衡 182
6.3 信道建模和射頻損耗 185
6.3.1 白噪聲信道 187
6.3.2 衰落信道 187
6.3.3 MIMO信道 188
6.4 測量、可視化與分析 188
6.4.1 誤碼率 189
6.4.2 相鄰信道功率比 189
6.4.3 調制誤碼率 190
6.4.4 誤差向量幅度 190
6.5 MIMO信道仿真 192
6.5.1 MIMO多徑衰落信道 192
6.5.2 空間多路復用 202
6.5.3 正交空時塊編碼器 207
第7章 控制系統仿真 211
7.1 線性時不變系統模型 211
7.1.1 基本模型 212
7.1.2 連續時間模型 212
7.1.3 離散時間模型 217
7.1.4 MIMO模型 218
7.2 可調LTI模型 219
7.3 具有時延的線性模型 221
7.4 LTI控制系統分析 222
7.5 控制系統設計和調整 226
7.5.1 PID控制器調整 226
7.5.2 經典控制設計 227
7.5.3 狀態-空間控制設計與估計 228
7.6 模型驗證 230
7.7 控制系統仿真實例 232
第8章 Simulink設計與優化 243
8.1 Simulink S-Function建模 243
8.1.1 S-Function基礎 243
8.1.2 C/C++ S-Function 246
8.1.3 MATLAB S-Function 248
8.1.4 S-Function模塊 250
8.1.5 S-Function實現 259
8.2 基于組件的建模 271
8.2.1 創建子系統 271
8.2.2 自定義模型 272
8.2.3 需求追溯 273
8.2.4 項目管理 274
8.3 模型優化 274
8.3.1 性能自動優化 274
8.3.2 仿真加速 275
8.3.3 性能手動優化 275
8.4 建模指南 276
8.4.1 MAAB控制算法建模 276
8.4.2 高完整性系統建模 277
8.4.3 代碼生成 277
8.4.4 大型建模 277
8.4.5 信號處理建模 277
8.4.6 模型升級 278
8.5 新模塊創建 278
8.5.1 模塊封裝 278
8.5.2 自定義MATLAB算法 282
主要參考文獻 283
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