Matlab在電信工程中的應用

前言                  
 第一章  Matlab應用基礎 1                  
 1.1  Matlab的語言特點 1                  
 1.1.1  編程簡單使用方便 1                  
 1.1.2  函數(shù)庫可任意擴充 2                  
 1.1.3  語言簡單內涵豐富 2                  
 1.1.4  簡便的繪圖功能 3                  
 1.2  Matlab的基本操作方法 4                  
 1.2.1  Matlab的語言結構和編程方法 4                  
 1.2.2  Matlab的主要語法和操作符 6                  
 1.3  構造Matlab函數(shù) 14                  
 1.4  Matlab的三維圖形繪制方法 22                  
 1.4.1  三維圖形的基本繪制方法 22                  
 1.4.2  常用三維圖形的繪制方法 25                  
 1.4.3  常用三維繪圖函數(shù)小結 36                  
 1.5  常用數(shù)據(jù)分析方法 38                  
 1.5.1  數(shù)據(jù)分析的基本方法 38                  
 1.5.2  數(shù)據(jù)分析函數(shù) 45                  
 1.6  Matlab的網(wǎng)絡資源 46                  
 1.6.1  USENET新聞組 46                  
 1.6.2  FTP資源 46                  
 1.6.3  全球廣域網(wǎng)WWW 50                  
 1.6.4  Matlab的自動電子郵件自動應答系統(tǒng) 51                  
 1.6.5  MathWorks Matlab文摘 52                  
 1.6.6  Matlab通報 52                  
 1.6.7  MathWorks電子郵件及網(wǎng)絡地址 52                  
 第二章  電信工程中的常用數(shù)學方法 54                  
 2.1  矩陣的基本操作 54                  
 2.1.1  特殊矩陣的生成 54                  
 2.1.2  矩陣特征參數(shù)的提取 57                  
 2.1.3  矩陣的分解 63                  
 2.1.4  矩陣的非線性運算 70                  
 2.2  矩陣特征值與特征向量 74                  
 2.2.1  矩陣特征值與特征向量的計算 74                  
 2.2.2  計算矩陣主特征值與主特征向量的冪法 76                  
 2.2.3  廣義矩陣特征值與特征向量 83                  
 2.3  線性方程求解 84                  
 2.3.1  矩陣求逆與解析法線性方程求解 85                  
 2.3.2  大型線性方程組求解的迭代法 87                  
 2.4  曲線擬合與插值 108                  
 2.4.1  曲線擬合 109                  
 2.4.2  一維插值 111                  
 2.4.3  二維插值 115                  
 2.5  非線性方程求解 117                  
 2.5.1  非線性方程的簡單解法 117                  
 2.5.2  非線性方程的一般解法 118                  
 2.6  常用數(shù)學方法舉例 132                  
 2.6.1  解線性方程組的全主元三角分解法 132                  
 2.6.2  離散數(shù)據(jù)多項式擬合的正交化方法 135                  
 2.6.3  求矩陣特征值的基本QR方法 139                  
 第三章  數(shù)字信號處理基礎 144                  
 3.1  離散時間信號與系統(tǒng) 144                  
 3.1.1  離散時間信號 144                  
 3.1.2  離散系統(tǒng)的卷積和相關 149                  
 3.1.3  離散系統(tǒng)的差分方程 155                  
 3.2  離散時間傅立葉變換 157                  
 3.2.1  離散時間傅立葉變換定義與計算 157                  
 3.2.2  離散時間傅立葉變換的特性 161                  
 3.3  離散傅立葉變換 167                  
 3.3.1  離散傅立葉級數(shù) 167                  
 3.3.2  離散傅立葉變換 170                  
 3.3.3  離散傅立葉變換的性質 178                  
 第四章  數(shù)字濾波器的設計 197                  
 4.1  數(shù)字濾波器的結構 197                  
 4.1.1  基本元件 197                  
 4.1.2  IIR濾波器的結構 198                  
 4.1.3  FIR濾波器的結構 212                  
 4.2  濾波器設計基礎 216                  
 4.2.1  濾波器的指標 216                  
 4.2.2  濾波器指標的確定 217                  
 4.2.3  問題的描述 218                  
 4.3  線性相位FIR濾波器的性質 218                  
 4.3.1  沖激響應 219                  
 4.3.2  頻率響應 219                  
 4.3.3  零點位置 222                  
 4.4  FIR濾波器的窗函數(shù)設計技術 226                  
 4.4.1  窗函數(shù)設計的基本思想 226                  
 4.4.2  常用窗函數(shù) 226                  
 4.4.3  窗函數(shù)設計公式 227                  
 4.4.4  FIR濾波器設計實例 228                  
 4.5  IIR濾波器設計 250                  
 4.6  模擬濾波器原型 251                  
 4.6.1  巴特沃斯低通濾波器 251                  
 4.6.2  切比雪夫低通濾波器 258                  
 4.7  濾波器的變換 268                  
 4.7.1  濾波器變換的基本方法 268                  
 4.7.2  濾波器變換實例 272                  
 4.8  用Matlab設計低通濾波器 277                  
 4.8.1  設計低通濾波器的Matlab函數(shù) 277                  
 4.8.2  低通濾波器設計實例 278                  
 第五章  神經(jīng)網(wǎng)絡的分析與設計 284                  
 5.1  人工神經(jīng)網(wǎng)絡基礎 284                  
 5.1.1  人工神經(jīng)網(wǎng)絡的基本結構與模型 285                  
 5.1.2  神經(jīng)網(wǎng)絡的層次 288                  
 5.1.3  用Matlab計算人工神經(jīng)網(wǎng)絡的輸出 291                  
 5.2  神經(jīng)網(wǎng)絡工具箱的基本函數(shù) 296                  
 5.2.1  神經(jīng)網(wǎng)絡的初始化函數(shù) 296                  
 5.2.2  與神經(jīng)網(wǎng)絡有關的繪圖函數(shù) 300                  
 5.2.3  神經(jīng)網(wǎng)絡的誤差分析函數(shù) 307                  
 5.3  感知器神經(jīng)網(wǎng)絡 312                  
 5.3.1  感知器神經(jīng)網(wǎng)絡的常用函數(shù) 312                  
 5.3.2  感知器神經(jīng)元模型 312                  
 5.3.3  感知器神經(jīng)網(wǎng)絡 313                  
 5.3.4  感知器神經(jīng)網(wǎng)絡設計實例 315                  
 5.4  自適應線性神經(jīng)網(wǎng)絡 327                  
 5.4.1  自適應線性神經(jīng)網(wǎng)絡的模型和結構 328                  
 5.4.2  自適應線性神經(jīng)網(wǎng)絡的學習規(guī)則與訓練 329                  
 5.4.3  自適應線性神經(jīng)網(wǎng)絡設計實例 334                  
 5.5  反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡 345                  
 5.5.1  BP神經(jīng)網(wǎng)絡的結構 346                  
 5.5.2  BP神經(jīng)網(wǎng)絡的初始化 348                  
 5.5.3  BP神經(jīng)網(wǎng)絡的學習和訓練 348                  
 5.5.4  BP神經(jīng)網(wǎng)絡設計實例 364                  
 第六章  控制系統(tǒng)的數(shù)學描述與建模 369                  
 6.1  微分方程 369                  
 6.1.1  微分方程的數(shù)值解 369                  
 6.1.2  非線性系統(tǒng) 375                  
 6.1.3  線性化 377                  
 6.2  傳遞函數(shù) 378                  
 6.2.1  多項式的根和特征多項式 378                  
 6.2.2  傳遞函數(shù)的零點和極點 379                  
 6.2.3  部分分式展開 381                  
 6.3  狀態(tài)空間描述 382                  
 6.3.1  將微分方程化成狀態(tài)方程 382                  
 6.3.2  矩陣的對角化 383                  
 6.4  模型的轉換與連接 385                  
 6.4.1  數(shù)學模型的轉換 385                  
 6.4.2  系統(tǒng)模型的連接 391                  
 6.5  模型的降階與實現(xiàn) 400                  
 6.5.1  模型降階 401                  
 6.5.2  模型實現(xiàn) 408                  
 6.6  控制系統(tǒng)的模型屬性 410                  
 6.7  控制系統(tǒng)常用數(shù)學方程求解 418                  
 第六章附錄  函數(shù)ode23()的源代碼 420                  
 第七章  控制系統(tǒng)的分析方法 437                  
 7.1  控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 437                  
 7.2  控制系統(tǒng)的時域分析 443                  
 7.2.1  時域分析的一般方法 443                  
 7.2.2  常用時域分析函數(shù) 447                  
 7.2.3  時域分析應用實例 452                  
 7.3  控制系統(tǒng)的頻域分析 459                  
 7.3.1  頻域分析的一般方法 460                  
 7.3.2  常用頻域分析函數(shù) 465                  
 7.3.3  頻域分析應用實例 470                  
 7.4  根軌跡分析方法 477                  
 7.4.1  模條件和角條件 478                  
 7.4.2  繪制根軌跡的基本規(guī)則 479                  
 7.4.3  根軌跡分析應用實例 480                  
 第七章附錄  常用根軌跡函數(shù)的源代碼 485                  
 第八章  控制系統(tǒng)的頻域設計方法  501                  
 8.1  控制系統(tǒng)的校正  501                  
 8.1.1  單變量系統(tǒng)的兩種主要校正方式  501                  
 8.1.2  PD. PI. PID校正  502                  
 8.1.3  串聯(lián)校正實例  506                  
 8.2  多變量系統(tǒng)的頻域設計方法  511                  
 8.2.1  數(shù)學模型與標準型  511                  
 8.2.2  多變量系統(tǒng)的頻率響應  515                  
 8.3  定量反饋控制設計方法  517                  
 8.3.1  單變量系統(tǒng)的QFT設計方法  517                  
 8.3.2  QFT設計舉例  520                  
 8.3.3  QFT設計工具箱的應用  528                  
 8.4  M1A1主戰(zhàn)坦克觀測儀飛輪控制器的設計  532                  
 第九章  控制系統(tǒng)的時域設計方法 543                  
 9.1  極點配置設計方法 543                  
 9.2  解耦控制設計方法 546                  
 9.3  線性二次型最優(yōu)控制器設計 552                  
 9.3.1  線性二次型指標與里卡第（Riccati）方程求解 553                  
 9.3.2  最優(yōu)控制器設計實例 557                  
 9.4  線性二次型高斯（Gauss）最優(yōu)控制 576                  
 9.4.1  LQG問題的一般解法 576                  
 9.4.2  回路傳輸恢復技術 578                  
 9.4.3  LQG設計實例 579                  
 第十章  控制系統(tǒng)的Simulink仿真 585                  
 10.1  系統(tǒng)建模 585                  
 10.2  Simulink仿真方法 592                  
 10.2.1  仿真過程的設置 592                  
 10.2.2  系統(tǒng)仿真 600                  
 10.3  模型圖的優(yōu)化 603                  
 10.3.1  模塊的翻轉與旋轉 603                  
 10.3.2  信號線的分叉和彎轉 605                  
 10.3.3  模型圖的標注 606                  
 10.3.4  對模型圖的其他優(yōu)化方法 610                  
 10.4  模塊的合成. 創(chuàng)建與封裝 613                  
 10.4.1  模塊的合成 613                  
 10.4.2  創(chuàng)建新模塊 615                  
 10.4.3  模塊的封裝 616                  
 10.5  Simulink的mdl文件 619