前言

MATLAB是由美国MathWorks公司推出的用于数值计算和图形处理的计算系统环境，除了具备卓越的数值计算能力外，它还提供了专业的符号计算，文字处理，可视化建模仿真和实时控制等功能。MATLAB的基本数据单位是矩阵，它的指令表达式与数学，工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解算问题要比用C, Fortran等语言简洁得多。MATLAB是国际公认的优秀应用软件之一。

MATLAB是MathWorks公司开发的“演算纸”式的程序计算语言，是一个跨平台的科学计算环境。它以其强大的计算和绘图功能、大量稳定可靠的算法库、简洁高效的编程语言及庞大的用户群，成为数学计算工具方面事实上的标准。几乎所有的工程计算领域，MATLAB都有相应的软件工具箱。很多第三方软件开发者还为各种不同的专业开发出相应的工具箱，进一步完善了MATLAB的功能。因此，借助于MATLAB可以高质量地完成大多数工程计算任务。在经历了4.x、5.x、6.x、7.x等一系列版本的更新之后，MATLAB已经成为一个近乎完备的开放式的计算环境，在数学计算领域处于不可替代的领先地位。它的推出得到了各个领域专家学者的广泛关注，其强大的扩展功能为用户提供了强有力的支持；它集数学计算、图形绘制、语言设计和神经网络、数理统计等多个工具箱于一体，具有极高的编程效率。

MATLAB以商品形式出现后，仅短短几年，就以其良好的开放性和运行的可靠性，使原先控制领域里的封闭式软件包（如英国的UMIST、瑞典的LUND和SIMNON，德国的KEDDC）纷纷淘汰，而改以MATLAB为平台加以重建。在进入20世纪90年代时，MATLAB已经成为国际控制界公认的标准计算软件。

在欧美大学里，如应用代学、数理统计、自动控制、数字信号处理、模拟与数字通信、时间序列分析、动态系统仿真等课程的教科书把MATLAB作为一项重要学习内容。这几乎成了20世纪90年代教科书与旧版书籍的区别性标志。

随着MATLAB的不断完善，尤其是MATLAB的信号分析工具箱的推出，越来越多的电信工程师们已经意识到用MATLAB来解决电信工程中的实际问题是一种省时又省力的选择。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。Stateflow是一个交互式的设计工具，它基于有限状态机的理论，可以用来对复杂的事件驱动系统进行建模和仿真。Stateflow与Simulink和MATLAB紧密集成，可以将Stateflow创建的复杂控制逻辑有效地结合到Simulink的模型中。

MATLAB软件在教学与科研领域广受欢迎，新功能的推出也不断加快。本书在介绍MATLAB基本功能的基础上，尽量介绍了其最新的功能技术。本书除了介绍MATLAB语言及其基本功能外，还详细介绍了与电子信息技术相关的工具箱，如自动控制、信号处理等工具箱的使用方法。本书在介绍各工具箱使用方法时，力图按照“基本概念——MATLAB实现方法”的体系结构安排内容，并结合作者多年的教学与科研经历，介绍了大量实用且经过上机调试的应用例题，便于读者学习掌握。

本书共9章。第1章是MATLAB基础知识，介绍MATLAB发展历程和影响、MATLAB典型应用及组成部分、MATLAB R2008a运行环境等内容；第2章是MATLAB常用语法，介绍MATLAB的数值计算功能、控制流、M文件及程序调试等内容；第3章是Simulink应用，介绍Simulink模块库、Simulink的工作原理、Stateflow原理与应用等内容；第4章是控制系统数学模型的MATLAB描述及建模，介绍动态微分方程的描述、动态过程的传递函数描述、控制系统常用数学求解方程等内容；第5章是MATLAB在控制系统中的应用，介绍线性系统的时域分析、根轨迹分析MATLAB实现、线性系统的能控性和能观性分析等内容；第6章是数字信号处理在MATLAB中的实现，介绍时间信号及系统、线性时不变系统的时域响应、数字信号处理信号分析示例等内容；第7章是滤波器模型，介绍滤波器类型、参数指标、线性相位FIR滤波器的性质、FIR滤波器窗函数设计等内容；第8章是MATLAB在通信系统中的应用及示例，介绍通信工具箱函数、信道模型、通信系统的性能仿真等内容；第9章是通信系统的评估及MATLAB示例，介绍随机分布的辨识和参数估计等内容。

本书可作为计算机、电子学、信息科学、通信、控制等专业的本科生、研究生，以及其他专业科技人员学习MATLAB应用技术的教材或参考书。

由于时间仓促，以及作者水平和经验有限，书中错漏之处在所难免，敬请读者指正。

作者

2009年3月