MATLAB及其在理工课程中的应用指南(第三版) “十一五” 陈怀琛著 西安电子科技大学出 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 西安电子科技大学出版社

ISBN：9787560618418

商品编码：26866479132

丛书名： MATLAB及其在理工课程中的应用指南(第3

开本：16开

出版时间：2008-02-01

基本信息

书名:MATLAB及其在理工课程中的应用指南(第三版) “十一五”

定价：30.00元

作者:陈怀琛 编著

出版社：西安电子科技大学出版社

出版日期：2007-07-01

ISBN：9787560618418

字数：

页码：

版次：3

装帧：平装

开本：16开

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目录

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篇 语言篇 第1章 MATLAB语言概述 1.1 MATLAB语言的发展沿革 1.2 MATLAB语言的特点 1.3 MATLAB的工作环境 1.4 演示程序 第2章 MATLAB的基本语法 2.1 变量及其赋值 2.2 矩阵的初等运算 2.3 元素群运算 2.4 逻辑判断及流程控制 2.5 基本绘图方法 2.6 M文件及程序调试 第3章 MATLAB的开发环境和工具 3.1 MATLAB与其他软件的接口关系 3.2 MATLAB的文件管理系统 3.3 MATLAB 6.X的开发环境 第4章 MATLAB的其他函数库 4.1 数据分析和傅里叶变换函数库 4.2 矩阵的分解与变换函数库 4.3 多项式函数库 4.4 函数功能和数值分析函数库 4.5 字符串函数库 4.6 符号数学函数库 4.7 系统仿真函数库 语言篇习题第二篇 数学篇 第5章 高等数学的科学计算 5.1 函数极限和导数 本节习题 5.2 解析几何和多变量分析 本节习题 5.3 数值积分和微分方程数值解 本节习题 5.4 数列和级数 本节习题 5.5 线性代数 本节习题 5.6 概率论与数理统计 本节习题第三篇 应用篇 第6章 MATLAB在普通物理中的应用举例 6.1 物理数据处理 6.2 力学基础 6.3 分子物理学 6.4 静电场 6.5 恒稳磁场 6.6 振动与波 6.7 光学 第7章 MATLAB在力学、机械中的应用举例 7.1 理论力学 7.2 材料力学 7.3 机械振动 第8章 MATLAB在电工和电子线路中的应用举例 8.1 电工原理 8.2 晶体管放大电路 8.3 电力电子和电机 8.4 高频电路 第9章 MATLAB在信号和系统中的应用举例 9.1 连续信号和系统 9.2 离散信号和系统 9.3 系统函数 9.4 频谱及其几何意义参考文献

内容提要

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陈怀琛编著的《MATLAB及其在理工课程中的应用 指南（第3版）》分为语言篇、数学篇和应用篇三部分 ，共9章内容。语言篇介绍：MATLAB语言的发展情况 及基本语法，有4学时的录像作为辅助教学手段，适 合作为MATLAB的入门教材；数学篇给出了微积分、线 性代数和概率统计三门数学课程中使用MATLAB解题的 实例约50个，为使用计算机解决高等数学计算问题打 下基础；应用篇给出大学低年级课程中用MATLAB科学 计算方法解题的60多个实例，涉及的范围有大学物理 ，力学、机械，电工、电子、电机，信号和系统等约 十门课程，比照这些程序，可以帮助读者提高完成各 科作业的效率，例题中给出的图形、图像、声音、动 画等，能有效地加强学生对概念的理解。
本书的适用范围较广：一是作为MATLAB及其应用 （或数学实验，或科学计算导论等）课程的教材；二是 作为学生做某些低年级基础课习题的参考书；三是供 相关课程的教师作为讲课和演示的工具；四是作为工 程技术人员自学MATLAB的参考书。本书也是理工科大 学生提高科学计算能力和学习效率的必备工具书。

文摘

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作者介绍

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陈怀琛，教授。 1934年生于上海，1953年毕业于军事电信工程学院，留校任教至今。1980年曾到美国费城宾西法尼亚大学系统工程系做访问学者。先后在西安电子科技大学机械系、自动控制系和电子工程系讲授过十多门课程。1984年任副校长，主管科研和研究生教育。还曾兼任过中国自动化学会理事，中国电子学会教育学会副理事长，陕西人民对外友协副会长，陕西省自动化学会副理事长等职，1994年卸任。 从1994年以后，致力于推动大学课程和教学计算机化，目标是使学生用计算机取代计算器解题、教师用计算机讲课。在把MATLAB语言应用于大学课程教育方面，做了许多工作。出版了六本著作：《控制系统CAD和I]MATLAB语言》（1996年12月）；《数字信号处理及其MATLAB实现》（1998年月译著）；《MATLAB及其在理工课程中的应用指南》（2000年1月）；《MATLAB及在电子信息课程中的应用》（2002年1月）；《数字信号处理教程——MATLAB释义与实现》（2004年8月）；《线性代数实践及MlATLAB入门》（2005年月）。

 

 

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信号处理导论 本书旨在为读者提供信号处理领域的全面入门。我们从信号的基本概念入手，介绍其在现实世界中的广泛应用，包括音频、图像、通信和生物医学工程等领域。 第一章 信号概述 本章将深入探讨信号的定义、分类及其基本特性。我们将讨论连续时间信号与离散时间信号的区别，以及周期信号、非周期信号、能量信号和功率信号等重要概念。此外，还将介绍信号的常用数学表示方法，如三角函数展开式、指数形式以及冲激信号的定义和性质。本章的核心目标是建立读者对信号的直观理解，为后续深入学习打下坚实基础。 第二章 信号的运算 本章将详细介绍信号在数学上可以进行的各种基本运算。我们将讨论信号的加法、减法、乘法以及标量乘法，并提供清晰的示例来说明这些运算的实际意义。此外，还将深入讲解信号的时移、尺度变换（伸缩）和翻转等操作，并探讨它们对信号波形的影响。这些运算是理解更复杂信号处理算法的基础，我们将通过大量图示和练习题帮助读者熟练掌握。 第三章 傅里叶变换基础 傅里叶变换是信号处理领域最核心的工具之一。本章将循序渐进地介绍傅里叶变换的原理，从连续时间傅里叶变换（CTFT）开始，阐述如何将一个时域信号分解为其不同频率分量的叠加。我们将推导傅里叶级数和傅里叶变换的数学表达式，并讨论其重要的性质，如线性、时移、频移、卷积以及帕塞瓦尔定理等。本章还将介绍傅里叶变换在信号分析和系统分析中的重要作用，并通过实例展示其强大威力。 第四章 离散时间傅里叶变换 (DTFT) 在本章中，我们将重点关注离散时间信号的傅里叶分析。我们将介绍离散时间傅里叶变换（DTFT）的定义，并与连续时间傅里叶变换进行对比。我们将探讨DTFT的性质，并分析其在离散信号频谱分析中的应用。本章还将介绍采样定理，阐述如何从连续信号中进行无失真采样，以及奈奎斯特定理的重要性。 第五章 离散傅里叶变换 (DFT) 与快速傅里叶变换 (FFT) 当信号长度有限时，我们便需要离散傅里叶变换（DFT）。本章将详细介绍DFT的定义、计算方法以及与DTFT的关系。我们将分析DFT的性质，并重点介绍快速傅里叶变换（FFT）算法。FFT是DFT的一种高效计算方法，它极大地降低了计算复杂度，使得在实际应用中进行傅里叶分析成为可能。我们将探讨FFT算法的原理，并演示其在各种信号处理任务中的应用。 第六章 信号的卷积与系统响应 卷积是信号处理中的另一个核心概念，它描述了线性时不变（LTI）系统对输入信号的响应。本章将详细介绍卷积的定义和计算方法，包括连续时间卷积和离散时间卷积。我们将阐述卷积定理，并说明它在系统分析中的重要性。此外，还将介绍LTI系统的频率响应，以及如何利用傅里叶变换来分析系统的特性。 第七章 滤波器设计基础 滤波器是信号处理中最常见的应用之一，用于选择性地保留或去除信号中的特定频率分量。本章将介绍滤波器的基本概念，包括低通、高通、带通和带阻滤波器。我们将探讨理想滤波器和实际滤波器的区别，并介绍几种基本的滤波器设计方法，如巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。本章将重点关注滤波器在信号去噪、信号增强等方面的应用。 第八章 随机信号概述 现实世界中的许多信号并非完全确定，而是包含随机成分。本章将引入随机信号的概念，包括随机变量、概率密度函数、累积分布函数以及统计均值、方差等基本统计量。我们将介绍平稳随机过程和遍历随机过程的概念，并探讨随机信号的自相关函数和功率谱密度。这些概念对于分析包含噪声的信号至关重要。 第九章 随机信号在系统中的分析 本章将探讨随机信号通过线性时不变系统时的行为。我们将推导输出信号的统计特性，并介绍如何利用输入信号的功率谱密度和系统的频率响应来计算输出信号的功率谱密度。本章还将介绍噪声在信号处理系统中的影响，以及如何通过滤波器来抑制噪声。 第十章 采样与重建 采样是连接连续世界和数字世界的重要桥梁。本章将深入探讨采样定理及其理论基础。我们将详细分析采样过程中的混叠现象，并介绍抗混叠滤波器的作用。此外，还将介绍信号重建的方法，包括插值和零阶保持器等，确保从采样信号中能够尽可能准确地恢复原始连续信号。 第十一章 数字信号处理初步 本章将介绍数字信号处理（DSP）的基本概念和核心技术。我们将讨论数字滤波器的类型，包括无限脉冲响应（IIR）滤波器和有限脉冲响应（FIR）滤波器。我们将介绍这些滤波器的设计原则和实现方法，并探讨数字信号处理在通信、音频处理、图像处理等领域的广泛应用。 第十二章 傅里叶变换在工程中的应用 傅里叶变换是分析和处理工程领域中各种信号的强大工具。本章将通过具体的工程实例，展示傅里叶变换在音频信号分析（如语音识别）、图像处理（如图像压缩和滤波）、通信系统（如调制解调）以及振动分析等方面的应用。我们将深入探讨如何利用傅里叶变换来理解和解决实际工程问题。 第十三章 傅里叶变换的数值实现 尽管傅里叶变换在理论上非常强大，但在实际计算中，我们通常需要数值方法。本章将重点介绍傅里叶变换的数值实现，包括离散傅里叶变换（DFT）的计算以及快速傅里叶变换（FFT）算法的各种变体。我们将讨论不同FFT算法的优缺点，并介绍其在计算机程序中的实现。 第十四章 现代信号处理技术简介 随着信号处理技术的不断发展，一些更先进的技术应运而生。本章将对一些现代信号处理技术进行初步介绍，包括小波变换、多分辨分析、以及基于机器学习的信号处理方法。我们将简要阐述这些技术的原理和优势，并展望其在未来可能的发展方向。 总结 本书力求通过清晰的理论讲解、丰富的实例以及实用的练习，帮助读者建立扎实的信号处理基础。我们相信，掌握信号处理的基本原理和技术，对于理解和解决现代工程问题至关重要。我们鼓励读者在学习过程中，积极动手实践，将理论知识应用于实际问题，从而真正体会到信号处理的魅力。

评分☆☆☆☆☆

对于那些已经有一定MATLAB基础，但希望系统性地提升代码质量和工程应用能力的读者而言，这本书提供了一个全新的审视角度。它强调的不仅仅是“能用”，更是“好用”和“高效”。书中在介绍某些高级功能时，并没有直接抛出复杂的语法，而是通过剖析一些常见的编程陷阱和低效写法，引导读者思考如何优化代码结构，如何利用MATLAB的内置函数来提高运算速度。例如，在矩阵运算和循环的使用上，作者通过对比分析，清晰地展现了向量化编程的优势，以及如何避免不必要的循环迭代，这对于处理大规模数据和进行复杂仿真时，能带来显著的性能提升。另外，书中对一些工程领域常用工具箱的介绍，也具有很强的指导性。它并非简单地列出工具箱的功能，而是结合实际工程问题，展示如何利用这些工具箱来解决具体的技术难题，例如信号处理、图像分析或控制系统设计等。这种以问题为导向的教学方式，能够帮助读者将所学知识融会贯通，并快速应用于实际工程项目中。

评分☆☆☆☆☆

这本书在内容组织上，给我带来了一种耳目一新的感觉。它并没有严格遵循传统教材的章节划分，而是更加灵活地根据应用场景来组织内容。例如，它可能将与信号处理相关的MATLAB功能，集中在一个应用案例中进行讲解，而不是分散在不同的章节。这种“案例驱动”的学习方式，使得读者能够更直观地看到MATLAB在解决实际问题中的强大能力。书中在讲解某些算法时，也倾向于提供多种不同的实现方法，并对比它们的优劣，让读者能够根据实际需求进行选择。此外，这本书在语言表达上也显得更加生动和易于理解，作者似乎非常善于用通俗易懂的语言，将复杂的概念解释清楚，即使对于没有太多编程基础的读者，也能较快地掌握。这种高质量的内容呈现，大大提升了学习的效率和乐趣。

评分☆☆☆☆☆

这本书的独特之处在于，它似乎更侧重于培养读者的“工程思维”，而不仅仅是“软件操作技巧”。在讲解MATLAB的各个模块时，作者总是能够巧妙地将抽象的计算机指令与具体的工程问题联系起来。例如，在介绍仿真模块时，它并没有将仿真仅仅看作是一个黑箱操作，而是深入探讨了模型建立的原则，如何进行参数辨识，以及如何分析仿真结果的可靠性。这种对仿真过程的深刻理解，对于进行科学研究和工程设计至关重要。书中也对一些常用的数值算法进行了深入的阐述，但并非仅仅停留于算法的描述，而是侧重于分析算法的适用范围、优缺点以及在MATLAB中的具体实现。这种注重算法背后的数学原理和工程意义的讲解方式，使得读者在掌握MATLAB操作的同时，也能加深对相关工程学科基础知识的理解，从而实现技能和知识的双重提升。

评分☆☆☆☆☆

从一个希望通过MATLAB解决实际科研问题的角度来看，这本书的价值在于其“实用性”和“前瞻性”。它并没有花费大量的篇幅去介绍MATLAB的各种基础操作，而是直接切入了一些在理工科研究中普遍遇到的难题，并提供了相应的MATLAB解决方案。书中对一些高级数据处理和分析技术的介绍，例如机器学习入门、并行计算等，也紧跟学术前沿，为读者提供了学习新知识的窗口。虽然这些内容可能对初学者来说有一定挑战，但书中通过大量的案例和代码示例，降低了学习的门槛。更重要的是，它鼓励读者在解决问题的过程中，去主动探索和学习，而不是被动地接受知识。这种培养自主学习能力和解决复杂问题的能力，对于未来的科研工作者来说，是极其宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

这本书在市场上众多MATLAB教材中，以其相对独立的视角和侧重点，为初学者提供了一个不落俗套的学习路径。它并没有试图面面俱到地涵盖MATLAB的所有功能，而是精挑细选中那些在理工科学习中最具实用价值和代表性的部分。例如，在数据可视化方面，它并没有一味地罗列各种绘图函数，而是通过几个精心挑选的案例，深入浅出地展示了如何根据不同的数据类型和分析需求，选择最合适的绘图方式，并通过参数调整，实现信息的高效传达。这种“少即是多”的教学理念，使得读者能够集中精力掌握核心概念，避免被繁杂的细节所淹没。此外，书中对数值计算方法的介绍，也充满了实际操作的指导意义，它不仅仅停留在理论层面，而是通过具体的MATLAB代码演示，让读者能够亲身体验算法的实现过程，理解其背后的数学原理，并学会如何评估算法的效率和准确性。这种从理论到实践的无缝衔接，对于理工科学生来说，无疑是提升解决问题能力的宝贵财富。