matlab是基于矩陣和向量運算的，是為科學和工程計算專門設計的交互式大型軟件，擁有針對許多專門領域而開發的功能強大的模塊集和工具箱，如simulink是基于matlab的組件，truetime是基于matlab／simulink的網絡控制系統仿真工具箱。《MATLAB在電氣信息類專業中的應用》首先概要介紹了matlab的基本編程方法、功能和使用方法，并重點介紹了matlab工具箱和simulink在電氣信息類各專業課程中的應用方法，還介紹了truetime在網絡控制系統中的應用。《MATLAB在電氣信息類專業中的應用》內容新穎、翔實，針對性強，并配有完整的電子課件及習題解答，方便讀者自學。
《MATLAB在電氣信息類專業中的應用》可作為高等院校電氣信息類專業高年級本科生及相關學科研究生的教材或參考書，也可作為電氣信息類專業教師針對專業課程備課的輔助工具，還可供相關工程技術人員參考。
從系統設計與應用的角度，介紹M燈LAB的基本知識、編程方法，以及Simulink、TrueTime的應用，方便讀者自學。 使學生快速掌握模塊化的設計方法，避免陷入繁瑣的程序語法的學習中。 提高學生的應用及設計能力，加深對專業課程的理解。
MATLAB是基于矩陣和向量運算的，它集數值計算、符號運算及圖形處理等強大功能于一體，是為科學和工程計算專門設計的交互式大型軟件。它包含將近100個附加產品，是工程師、科學家、數學家、研究者使用的一種數學計算軟件。自1984年由兩名美國人Jack Little 和 Cleve Moler開發以來，MATLAB在科學計算及工程領域產生了深遠、廣泛的影響，成為工程項目和科學研究的基本工具，在世界各地的大學、政府實驗室、研究院所、公司研發部門等獲得了廣泛應用。
MATLAB擁有針對許多專門領域開發的功能強大的模塊集和工具箱。一般來說，它們都是由特定領域的專家開發的，用戶可以直接使用工具箱學習、應用和評估不同的方法而不需要自己編寫代碼。MATLAB的工具箱已廣泛涵蓋了科學研究和工程應用的各領域。例如，Simulink是MATLAB的重要組件之一，它是基于模塊化設計的可視化仿真工具，是MATLAB提供的可用于對動態系統進行建模、仿真和分析的工具包；TrueTime是基于MATLAB/Simulink的網絡控制系統仿真工具箱，該工具箱針對每一特定的網絡協議，可以實現控制系統與實時調度的綜合仿真研究，是目前網絡控制系統理想的虛擬仿真工具之一。
現代通信系統、信號處理系統、控制系統等復雜性的大幅提高，計算機技術及計算方法的飛速發展，促進了仿真技術的廣泛使用。通過仿真可以方便地對研究對象進行測量、參數測試，并觀測各種因素對系統性能的影響，總之，仿真能更便捷、更經濟地對各種假設進行研究，為系統設計、研發及運行提供一個重要的依據。然而，正如美國數學家R.W.漢明所言，仿真的主要作用不在于獲得數值而在于獲得深入的理解，它是深入理解系統特性的有價值的工具。MATLAB對處于學習基本理論及技術過程當中的學生有極大的幫助，它不僅是一個在科學研究及各類工程設計中便于使用的計算工具，也是一個在數學、數值分析和工程計算等課程教學中優秀的教學工具，在電氣信息類課程教學中同樣獲得了廣泛的應用，幾乎是必用工具之一。
盡管現在關于MATLAB的各類教材幾乎可以用數不勝數來形容，但針對電子信息工程、通信工程、自動化、計算機科學與技術、電子科學與技術、電氣工程及其自動化、生物醫學工程等專業的教學，將MATLAB作為一個教學輔助工具的教材還不多見。本書結合電氣信息類專業的幾門主干課程(如信號與系統、通信原理、數字信號處理、圖像處理、自控原理等)使用MATLAB的設計實例，從系統設計與應用的角度，首先介紹了MATLAB的基本知識和基本編程方法，然后重點介紹了Simulink的應用，最后還介紹了TrueTime的應用方法。本書可使學生快速掌握模塊化的設計方法，避免陷入繁瑣的基本語法的學習中，從而提高學生的應用及設計能力，加深其對專業課程的理解。該書適合第5學期以后的本科學生使用，也可供研究生使用。對該教材的學習既是對前續主干課程的MATLAB應用的綜合與總結，又可為課程設計、畢業設計進行必要的鋪墊。建議少學時、2學分，教師講授時可配合其他課程的學習，選擇不同章節講授，精講多練。學生也可將本書作為一本手冊，隨時翻閱。
本書由周又玲任主編，杜鋒、湯全武、白勇任副主編，沈荻帆、王曉利、羊大立參編。周又玲提出了全書的結構和寫作思路，編寫了第1章的第1～3節及第1章的小結，并對全書進行了統稿。全體參編老師參加了寫作大綱的討論，其中杜鋒編寫了第7章，湯全武編寫了第2章，白勇編寫了第4章，沈荻帆編寫了第3章和第6章，王曉利編寫了第1章的第4～5節、第5章的第5～7節和第5章小結，羊大立編寫了第5章的第1～4節。清華大學的劉昂立同學參與了第1章1～3節等的編寫，為其中的例題進行了解答及程序的編制與調試，海南大學的黎錦鈺同學幫助整理了第7章的相關文獻資料。
感謝清華大學出版社對本書的編寫與出版所給予的大力支持和精心指導，沒有編輯們的辛勤工作，就沒有本書的問世。
我們還要感謝作者所在單位——海南大學、寧夏大學、寶雞文理學院、海南師范大學的領導和同事所給予的大力支持和幫助，恕不一一列舉，在此一并致謝。
本書為海南大學211工程專項資金資助項目、海南大學2010年度自編教材資助項目，對此，我們深表感謝！
由于作者水平有限，盡管我們盡心盡力，然疏漏或錯誤之處在所難免，希望讀者批評指正。
編 者
第1章 matlab語言總覽
1.1 matlab簡介
1.1.1 matlab概況
1.1.2 matlab基本工作界面
1.2 matlab的工作環境
1.3 matlab入門
1.4 matlab工具箱
1.4.1 matlab工具箱概述
1.4.2 常用matlab工具箱簡介
1.5 基本語法
1.5.1 matlab基本語法概述
1.5.2 矩陣和數組的創建和保存
1.5.3 矩陣和數組的修改、結構變換
1.5.4 矩陣和數組的運算
1.5.5 標量、矢量和矩陣的基本函數
1.5.6 多項式的向量表達和一元方程求根
1.5.7 matlab基本繪圖函數
本章小結
習題
第2章 信號與系統的建模與仿真
2.1 simulink模塊庫簡介
2.1.1 常用模塊庫
2.1.2連續系統模塊庫
2.1.3 非連續系統模塊庫
2.1.4 離散系統模塊庫
2.1.5 邏輯與位操作模塊庫
2.1.6 數學操作模塊庫
2.1.7表格查詢模塊庫
2.1.8 端口與子系統模塊庫
2.1.9 信號屬性操作模塊庫
2.1.10 信號路由模塊庫
2.1.11 接收模塊庫
2.1.12 信號源模塊庫
2.1.13 用戶自定義功能模塊庫
2.2 simulink模型的建立
2.2.1 simulink模塊的基本操作
2.2.2 simulink仿真參數的設置
2.2.3 simulink仿真示例
2.3 連續時間系統的建模與仿真
2.3.1 連續系統的數學模型
2.3.2 線性連續時間系統的建模與仿真
2.4 離散系統的建模與仿真
2.4.1 線性時不變離散系統的數學模型
2.4.2 線性離散系統的建模與仿真
本章小結
習題
第3章 simulink信號處理模塊及實例分析
3.1 simulink數字信號處理模塊庫
3.1.1 信號處理輸入模塊庫
3.1.2 信號處理輸出模塊庫
3.1.3濾波模塊庫
3.1.4變換模塊庫
3.1.5 信號操作模塊庫
3.1.6估計模塊庫
3.1.7統計模塊庫
3.1.8 數學函數模塊庫
3.1.9 量化器模塊庫
3.1.10管理模塊庫
3.2 simulink信號產生和操作
3.3 simulink信號變換
3.3.1 離散傅里葉變換
3.3.2 離散傅里葉變換的原理
3.3.3 離散傅里葉變換的應用
3.4 simulink濾波器設計和頻率分析
3.4.1 利用fdatool設計濾波器
3.4.2利用filterdesigntoolbox設計濾波器
3.5 數字濾波器的基本結構實現
3.5.1 數字濾波器結構的表示方法
3.5.2 無限長單位沖激響應（iir）濾波器的結構
3.5.3 有限長單位沖激響應（fir）濾波器的結構
3.6 simulink功率譜估計
3.6.1 基于周期圖的經典功率譜估計方法
3.6.2 ar模型參數的yule-walker方法
3.7 多速率數字信號處理
3.7.1 多速率數字信號處理的基本單元
3.7.2 抽取和插值的變換域研究
3.7.3 抽取濾波器和插值濾波器
3.8 數字信號處理綜合實例
本章小結
習題
第4章 通信系統的建模與仿真
4.1 通信系統建模仿真的作用
4.2 通信系統的建模方法
4.3 通信系統的蒙特卡羅仿真方法
4.3.1 蒙特卡羅仿真方法
4.3.2 通信系統的蒙特卡羅仿真實例
4.4 無線數字通信系統仿真方法
4.4.1 系統仿真要求
4.4.2 系統仿真的簡化與采樣率的考慮
4.4.3 系統仿真的整體方法
4.4.4 系統模擬部分仿真的方法
4.5 matlab通信工具箱
4.5.1 matlab通信工具箱的介紹
4.5.2 matlab通信系統工具箱的應用實例
本章小結
習題
第5章 simuilnk視頻、圖像處理模塊及實例
5.1 視頻和圖像處理模塊集
5.1.1 視頻和圖像處理模塊集概述
5.1.2 分析和增強模塊庫
5.1.3 轉換模塊庫
5.1.4濾波模塊庫
5.1.5 幾何變換模塊庫
5.1.6 形態學操作模塊庫
5.1.7接收器模塊庫
5.1.8輸入源模塊庫
5.1.9統計模塊庫
5.1.10 文本和圖形模塊庫
5.1.11 變換模塊庫
5.1.12 工具模塊庫
5.2 圖像的增強
5.2.1 灰度變換增強
5.2.2 圖像平滑增強
5.2.3 圖像銳化增強
5.3 圖像的幾何變換
5.3.1 圖像的旋轉
5.3.2 圖像的切變
5.3.3 圖像的縮放
5.3.4 圖像的裁切
5.4圖像的形態學操作
5.5 圖像的恢復操作
5.5.1 利用函數恢復圖像
5.5.2 用wiener濾波器進行恢復
5.5.3 用regularized濾波器進行恢復
5.5.4 用lucy-richardson算法進行恢復
5.5.5 用盲去卷積算法進行恢復
5.6 圖像的重建操作
5.7 數字圖像處理的綜合實例及分析
本章小結
習題
第6章 matlab在控制系統仿真中的應用
6.1 控制系統工具箱函數介紹
6.2 控制系統仿真模型的建立和性能分析
6.2.1 控制系統常用的數學模型
6.2.2 線性定常連續系統仿真模型的建立和分析
6.2.3 線性定常離散系統仿真模型的建立和分析
6.2.4 非線性系統仿真模型的建立和分析
6.3 控制系統設計實例
6.3.1 pid控制器的設計
6.3.2 超前／滯后校正控制器的設計
6.4 模糊控制器的分析與設計實例
6.4.1 模糊邏輯工具箱
6.4.2 模糊控制基本原理
6.4.3 模糊控制系統仿真
本章小結
習題
第7章 truetime在網絡控制系統仿真中的應用
7.1 網絡控制系統基本概念
7.1.1 網絡控制系統的定義
7.1.2 網絡控制系統的簡單結構圖
7.1.3 網絡控制系統存在的主要問題
7.1.4 常用的仿真網絡控制系統的軟件
7.2 truetimel.5工具箱介紹
7.2.1 truetime開發工具歷史
7.2.2 truetimel.5工具箱的組成
7.2.3 truetime的用途
7.2.4 在matlab中安裝truetime工具箱的步驟
7.3 有線網絡控制系統的分析與設計實例
7.3.1 有線網絡控制系統的組成結構
7.3.2 有線網絡控制系統中存在的問題
7.3.3 有線網絡控制系統的仿真實例
7.4 無線網絡控制系統的分析與設計實例
7.4.1 無線網絡控制系統組成結構
7.4.2 無線網絡控制系統中存在的問題
7.4.3 無線網絡控制系統的仿真實例
7.5 基于智能控制策略的網絡控制系統的分析與設計實例
7.5.1 模糊控制原理簡介
7.5.2 基于模糊控制的網絡控制系統程序設計
本章小結
習題
參考文獻
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