MATLAB是基于矩阵和向量运算的，是为科学和工程计算专门设计的交互式大型软件，拥有针对许多专门领域而开发的功能强大的模块集和工具箱，如Simulink是基于MATLAB的组件，TrueTime是基于MATLAB/Simulink的网络控制系统仿真工具箱。本书首先概要介绍了MATLAB的基本编程方法、功能和使用方法，并重点介绍了MATLAB工具箱和Simulink在电气信息类各专业课程中的应用方法，还介绍了TrueTime在网络控制系统中的应用。本书内容新颖、翔实，针对性强，并配有完整的电子课件及习题解答，方便读者自学。 本书可作为高等院校电气信息类专业高年级本科生及相关学科研究生的教材或参考书，也可作为电气信息类专业教师针对专业课程备课的辅助工具，还可供相关工程技术人员参考。

目 录
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工具箱 15
1.4.1 MATLAB工具箱概述 15
1.4.2 常用MATLAB工具箱简介 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FDATool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

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