MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用(高等學校電子信息類專業係列

MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用(高等學校電子信息類專業係列 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

徐國保,趙黎明,吳凡,郭磊 著
圖書標籤:
  • MATLAB
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  • 仿真
  • 編程
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  • 高等教育
  • 工程
  • 信號處理
  • 控製係統
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齣版社: 清華大學齣版社
ISBN:9787302477853
版次:1
商品編碼:12240164
包裝:平裝
開本:16開
齣版時間:2017-09-01
用紙:膠版紙
頁數:454
字數:716000
正文語種:中文

具體描述

産品特色

編輯推薦

  本教材嚴格參照教育部頒布的《普通高等學校本科專業目錄(2012年)》、教育部高等學校電子電氣基礎課程教學指導分委員會頒布的《電子電氣基礎課程教學基本要求》編寫;並以當今流行的MATLABR2016a和Simulink8.7為平颱,在作者十餘年從事MATLAB課程教學、課程改革、畢業設計指導和利用MATLAB進行科學研究的經驗的基礎上編著而成。本書具有以下特色:

  (1)內容編排科學閤理以先基礎後應用、先理論後實踐、循序漸進的原則進行編排,便於讀者學習和掌握MATLAB編程方法。

  (2)內容豐富,例題新穎本書結閤編者多年的MATLAB教學和使用經驗,詳細介紹MATLAB的基本內容,列舉豐富的例題和應用實例,便於讀者更好理解和掌握MATLAB各種函數和命令。

  (3)理論與應用有機結閤本書前7章介紹MATLAB基礎內容,每章最後一節都給齣應用實例,第8到第10章詳細介紹MATLAB在電子信息處理、控製係統和通信係統中應用,從而引導讀者更好地用MATLAB解決專業領域的實際應用問題。

  (4)理論教學與上機實驗相配套為瞭便於教師教學,本書提供配套的電子教案,所有例題和應用實例的源代碼以及所有圖片;為瞭便於讀者上機做實驗,本書提供MATLAB基本內容的十個實驗內容。

  (5)提供配套教學課件可到清華大學齣版社網站本書頁麵下載。

  (6)提供配套例題源代碼、全書圖片、教學大綱、授課計劃等教學資料。


內容簡介

  本書係統地介紹瞭MATLAB的基礎知識以及MATLAB在電子信息處理、控製係統和通信係統中的應用。全書以MATLABR2016a和Simulink8.7為平颱詳細介紹MATLAB基本功能及其應用,內容包含三部分:MATLAB/Simulink基礎篇、MATLAB/Simulink應用篇和MATLAB/Simulink實驗篇。全書共11章,內容包括MATLAB語言概述、矩陣及其運算、程序結構和M文件、數值計算、符號計算、數據可視化、Simulink仿真、MATLAB在電子信息處理中的應用、MATLAB在控製係統中的應用、MATLAB在通信係統中的應用和MATLAB實驗,內容涉及較廣,能滿足一般用戶的各種功能需求。

  本書的特色是注重MATLAB基礎與在電子信息類相關學科領域的應用相結閤,強調基礎,兼顧應用;內容編排閤理科學,先基礎,後應用,先理論,後實驗,由淺入深,循序漸進;內容豐富,例題新穎,應用實例廣泛,便於讀者學習和掌握MATLAB。

  本書適閤作為高等院校理工科專業,尤其是電子信息工程、電子科學技術、自動化、電氣工程和通信工程等專業的本科生教學用書,也可以作為研究生、科研與工程技術人員的參考用書。


目錄

第一部分MATLAB/Simulink基礎篇

第1章MATLAB語言概述

1.1MATLAB語言的發展

1.2MATLAB語言的特點

1.3MATLAB語言的環境

1.3.1MATLAB語言的安裝

1.3.2MATLAB語言的界麵簡介

1.4MATLAB幫助係統

1.4.1help查詢幫助函數

1.4.2lookfor查詢幫助函數

1.4.3聯機幫助係統

1.5MATLAB數據類型

1.5.1常量和變量

1.5.2整數和浮點數

1.5.3復數

1.6MATLAB運算符

1.6.1算術運算符

1.6.2關係運算符

1.6.3邏輯運算符

1.6.4優先級

1.7應用實例

1.7.1計算一般數學公式

1.7.2繪製整流波形圖

習題1

第2章MATLAB矩陣及其運算

2.1矩陣的創建

2.1.1直接輸入矩陣

2.1.2冒號生成矩陣

2.1.3利用函數生成矩陣

2.1.4利用文本文件生成矩陣

2.1.5利用M文件生成矩陣

2.1.6特殊矩陣的生成

2.2矩陣的修改

2.2.1矩陣部分替換

2.2.2矩陣部分刪除

2.2.3矩陣部分擴展

2.2.4矩陣結構變換

2.3矩陣的基本運算

2.3.1矩陣的加減運算

2.3.2矩陣的乘法運算

2.3.3矩陣的除法運算

2.3.4矩陣的乘方運算

2.3.5矩陣的點運算

2.4矩陣的分析

2.4.1方矩陣的行列式

2.4.2矩陣的秩和跡

2.4.3矩陣的逆和僞逆

2.4.4矩陣的特徵值和特徵嚮量

2.4.5矩陣的分解

2.4.6矩陣的信息獲取函數

2.5字符串

2.5.1字符串的創建

2.5.2字符串的操作

2.5.3字符串轉換

2.6多維數組

2.6.1多維數組的創建

2.6.2多維數組的操作

2.7結構數組和元胞數組

2.7.1結構數組

2.7.2元胞數組

2.8矩陣及其運算應用實例

2.8.1矩陣在圖像處理中的應用

2.8.2綫性方程組的求解

2.8.3多維數組在彩色圖像中的應用

習題2

第3章MATLAB程序結構和M文件

3.1程序結構

3.1.1順序結構

3.1.2選擇結構

3.1.3循環結構

3.1.4程序控製命令

3.2M文件

3.2.1M文件的分類和特點

3.2.2M文件的創建和打開

3.3M函數文件

3.3.1M函數文件的格式

3.3.2M函數文件的調用

3.3.3主函數和子函數

3.3.4函數的參數

3.3.5函數的變量

3.4程序調試

3.4.1命令窗口調試

3.4.2MATLAB菜單調試

3.4.3MATLAB調試函數

3.5應用實例

習題3

第4章MATLAB數值計算

4.1多項式

4.1.1多項式的創建

4.1.2多項式的值和根

4.1.3多項式的四則運算

4.1.4多項式的微積分運算

4.1.5多項式的部分分式展開

4.2數據插值

4.2.1一維插值

4.2.2二維插值

4.2.3多維插值

4.3數據擬閤

4.4數據統計

4.4.1矩陣元素的最大值和最小值

4.4.2矩陣元素的平均值和中值

4.4.3矩陣元素的排序

4.4.4矩陣元素求和和求積

4.4.5矩陣元素的纍加和與纍乘積

4.4.6標準方差和相關係數

4.5數值計算

4.5.1函數極值

4.5.2函數零點

4.5.3數值差分

4.5.4數值積分

4.5.5常微分方程求解

4.6應用實例

習題4

第5章MATLAB符號運算

5.1MATLAB符號運算的特點

5.2MATLAB符號對象的創建和使用

5.3符號多項式函數運算

5.3.1多項式函數的符號錶達形式及相互轉換

5.3.2符號多項式的嚮量錶示形式及其計算

5.3.3反函數和復閤函數求解

5.4符號微積分運算

5.4.1函數的極限和級數運算

5.4.2符號微分運算

5.4.3符號積分運算

5.5符號方程求解

5.5.1符號代數方程求解

5.5.2符號常微分方程求解

5.5.3一維偏微分方程求解

5.6應用實例

習題5

第6章MATLAB數據可視化

6.1概述

6.2二維麯綫的繪製

6.2.1繪圖基本函數

6.2.2綫性圖格式設置

6.2.3圖形修飾

6.2.4圖形保持

6.2.5多個圖形繪製

6.3二維特殊圖形的繪製

6.3.1柱狀圖

6.3.2餅形圖

6.3.3直方圖

6.3.4離散數據圖

6.3.5嚮量圖

6.3.6極坐標圖

6.3.7對數坐標圖

6.3.8雙縱坐標繪圖

6.3.9函數繪圖

6.4三維麯綫和麯麵的繪製

6.4.1繪製三維麯綫圖

6.4.2繪製三維麯麵圖

6.4.3特殊的三維圖形

6.4.4繪製動畫圖形

6.5MATLAB圖形窗口

6.6應用實例

習題6

第7章Simulink仿真基礎

7.1Simulink概述

7.1.1Simulink的基本概念

7.1.2Simulink模塊的組成

7.1.3Simulink中的數據類型

7.2Simulink的使用

7.2.1Simulink的啓動和退齣

7.2.2在Simulink的窗口創建一個新模型

7.2.3Simulink模塊的操作

7.2.4Simulink的建模和仿真

7.3Simulink的模塊庫及模塊

7.3.1CommonlyUsedBlocks子模塊庫

7.3.2Continuous子模塊庫

7.3.3Dashboard子模塊庫

7.3.4Discontinuous子模塊庫

7.3.5Discrete子模塊庫

7.3.6LogicandBitOperations子模塊庫

7.3.7LookupTables子模塊庫

7.3.8MathOperations子模塊庫

7.3.9ModelVerification子模塊庫

7.3.10Model�瞁ideUtilities子模塊庫

7.3.11Ports&Subsystems;子模塊庫

7.3.12SignalsAttributes子模塊庫

7.3.13SignalsRouting子模塊庫

7.3.14Sinks子模塊庫

7.3.15Sources子模塊庫

7.3.16User�瞕efinedFunctions子模塊庫

7.4Simulink模塊操作及建模

7.4.1Simulink模型

7.4.2Simulink模塊的基本操作

7.4.3係統模型注釋與信號標簽設置

7.4.4Simulink建模

7.5Simulink模塊及仿真參數設置

7.5.1模塊參數設置

7.5.2Simulink仿真參數設置

7.6過零檢測和代數環

7.6.1過零檢測

7.6.2代數環

7.7應用實例

習題7

第二部分MATLAB/Simulink應用篇

第8章MATLAB在電子信息處理中的應用

8.1MATLAB在信號與係統中的應用

8.1.1信號及錶示

8.1.2信號的基本運算

8.1.3信號的能量和功率

8.1.4綫性時不變係統的創建

8.1.5綫性時不變係統的時域分析

8.1.6綫性時不變係統的頻域分析

8.2MATLAB在數字信號處理中的應用

8.2.1傅裏葉變換

8.2.2IIR數字濾波器的設計

8.2.3FIR數字濾波器的設計

8.3MATLAB在數字圖像處理中的應用

8.3.1數字圖像的讀取、顯示和存儲

8.3.2數字圖像的類型及轉換

8.3.3圖像的基本運算

8.3.4圖像增強

8.3.5圖像濾波

8.3.6圖像邊緣檢測

8.3.7圖像壓縮

第9章MATLAB在控製係統中的應用

9.1控製係統的模型描述

9.1.1控製係統的模型與錶達式

9.1.2控製係統模型間的關係

9.2控製係統的時域分析與MATLAB實現

9.2.1綫性係統的穩定性分析

9.2.2控製係統的動態響應

9.2.3控製係統的時域響應指標

9.3控製係統的頻域分析與MATLAB實現

9.3.1控製係統的頻域分析

9.3.2控製係統的頻域分析性能指標

9.4控製係統的根軌跡分析

9.4.1控製係統的根軌跡分析

9.4.2根軌跡設計工具

9.5控製係統的狀態空間分析

9.5.1狀態空間的綫性變換

9.5.2狀態空間的能控性和能觀性

9.5.3狀態空間的狀態反饋與極點配置

9.6控製係統綜閤實例與應用設計

9.6.1控製係統綜閤實例

9.6.2簡單運動係統的建模及仿真

9.6.3“彈簧�倉柿開滄枘帷畢低車慕�模及仿真

9.6.4單容過程係統的建模及仿真

第10章MATLAB在通信係統中的應用

10.1MATLAB通信工具箱的組成

10.2信息量度與信源編碼

10.2.1信息的量度計算

10.2.2模擬信號量化和數字化

10.2.3信源編碼

10.3差錯控製和信道編碼

10.3.1綫性分組碼編解碼

10.3.2交織編碼

10.3.3擾碼與解擾

10.4模擬調製與解調

10.4.1幅度調製與解調

10.4.2角度調製與解調

10.5數字調製與解調

10.5.1數字調製

10.5.2數字解調

10.6數字通信係統性能仿真

10.6.1數字信號的比特能量與AWGN信道

10.6.2數字通信係統的誤碼率仿真

第三部分MATLAB/Simulink實驗篇

第11章MATLAB實驗

實驗一MATLAB運算基礎

實驗二嚮量和矩陣的運算

實驗三字符串及矩陣分析

實驗四M腳本文件和函數文件

實驗五程序結構設計

實驗六多項式運算及多項式插值和擬閤

實驗七數據統計和數值計算

實驗八符號計算

實驗九MATLAB繪圖

實驗十Simulink仿真

附錄習題答案

參考文獻


精彩書摘

  第3章MATLAB程序結構和M文件

  本章要點:

  �ǔ縧蚪峁梗�

  �∕文件;

  �∕函數文件;

  �ǔ縧虻饔謾�

  MATLABR2016a和其他高級編程語言(如C語言和FORTRAN語言)一樣,要實現復雜的功能需要編寫程序文件和調用各種函數。

  3.1程序結構

  MATLAB語言有三種常用的程序控製結構:順序結構、選擇結構和循環結構。MATLAB語言裏的任何復雜程序都可以由這三種基本結構組成。

  3.1.1順序結構

  順序結構是MATLAB語言程序的最基本的結構,是指按照程序中的語句排列順序依次執行,每行語句是從左往右執行,不同行語句是從上往下執行。一般數據的輸入和輸齣、數據的計算和處理程序都是順序結構。順序結構的基本流程如圖3��1所示,程序先執行語句A,然後執行語句B,最後執行語句C。

  圖3��1順序結構流程圖

  1.數據的輸入

  MATLAB語言要從鍵盤輸入數據,可以使用input函數,該函數的調用格式有如下兩種。

  1)x=input('提示信息')

  其中,提示信息錶示字符串,用於提示用戶輸入什麼樣的數據,等待用戶從鍵盤輸入數據,賦值給變量x。

  例如,從鍵盤中輸入變量x,可以用下麵的命令實現:

  >>x=input('輸入變量x:')

  輸入變量x:3

  x=

  3

  執行該語句時,命令行窗口顯示提示信息“輸入變量x:”,然後等待用戶從鍵盤輸入x的值。

  2)str=input('提示信息','s')

  其中,該格式用於用戶輸入一個字符串,賦值給字符變量str。

  例如,用戶想從鍵盤輸入自己的名字,賦值給字符變量str,可以采用下麵命令:

  >>str=input('what''syourname?','s')

  what'syourname?XuGuobao

  str=

  XuGuobao

  執行該語句時,命令行窗口顯示提示信息“what'syourname?”,然後等待用戶從鍵盤輸入字符變量str的值。

  2.數據的輸齣

  MATLAB語言可以在命令窗口顯示輸齣信息,可以用函數disp實現,該函數的調用格式如下:

  disp('輸齣信息')

  其中,輸齣信息可以是字符串,也可以是矩陣信息。例如:

  >>disp('What''syourname?')

  disp('MynameisXuGuobao')

  What'syourname?

  MynameisXuGuobao

  >>A=[12;34];

  >>disp(A)

  12

  34

  需要注意,用disp函數顯示矩陣信息將不顯示矩陣的變量名,輸齣格式更緊湊,沒有空行。

  【例3��1】從鍵盤輸入a、b和c的值,求解一元二次方程ax2+bx+c=0的根。

  程序代碼如下:

  a=input('a=');

  b=input('b=');

  c=input('c=');%從鍵盤輸入a、b和c的值

  delt=b*b-4*a*c;

  x1=(-b+sqrt(delt))/(2*a);

  x2=(-b-sqrt(delt))/(2*a);

  disp(['x1=',num2str(x1)]);%顯示x1和x2的值

  disp(['x2=',num2str(x2)]);

  程序運行結果是:

  >>exam_3_1

  a=1

  b=-5

  c=6

  x1=3

  x2=2

  再一次運行程序後的結果是:

  >>exam_3_1

  a=1

  b=2

  c=3

  x1=-1+1.4142i

  x2=-1-1.4142i

  由上麵程序結果可知,MATLAB語言的數據輸入、數據處理和數據輸齣命令都是按照順序結構執行的。

  3.1.2選擇結構

  MATLAB語言的選擇結構是根據選定的條件成立或者不成立,分彆執行不同的語句。選擇結構有下麵三種常用語句:if語句、switch語句和try語句。

  ……


前言/序言

  前言

  MATLAB由MathWorks公司開發,目前已經發展成為國際上最流行、應用最廣的科學計算軟件之一。MATLAB軟件具有強大的矩陣計算、數值計算、符號計算、數據可視化和係統仿真分析等功能,廣泛應用於科學計算、信號處理與通信、圖像處理、信號檢測、控製設計、仿真分析、金融建模設計與分析等領域,也成為綫性代數、高等數學、概率論與數理統計、數字信號處理、信號與係統、數字圖像處理、自動控製原理、時間序列分析和動態係統仿真等課程的基本教學工具。近些年來,MATLAB成為國內外眾多高校本科生和研究生的課程,成為學生必須掌握的基本編程語言之一,也成為教師、科研人員和工程師們進行教學、科學研究和生産實踐的一個基本工具。

  本書是以當今流行的MATLABR2016a和Simulink8.7為平颱編寫的,是作者十餘年在高校從事MATLAB課程教學、課程改革、畢業設計指導和利用MATLAB進行科學研究的基礎上編著而成,具有以下特點:

  (1)內容編排閤理科學。先基礎後應用,先理論後實驗,由淺入深、循序漸進地進行編排,便於讀者學習和掌握MATLAB。

  (2)內容豐富,例題新穎。本書結閤編者多年的MATLAB教學和使用經驗,詳細介紹最新的MATLAB版本基本內容,列舉豐富的例題和應用實例,便於讀者更好掌握MATLAB的各種函數和命令。

  (3)理論與應用有機結閤。本書前7章介紹MATLAB基礎內容,每章最後一節都給齣應用實例,第8章到第10章詳細介紹MATLAB在電子信息處理、控製係統和通信係統中的應用,從而引導讀者更好地用MATLAB解決專業領域的實際應用問題。

  (4)理論教學與上機實驗相配套。為瞭便於教師教學,本書提供配套的電子教案,以及所有例題和應用實例的源代碼和所有圖片;為瞭便於讀者上機做實驗,本書提供瞭MATLAB基本內容的10個實驗內容。

  本書內容分三部分:MATLAB/Simulink基礎篇、MATLAB/Simulink應用篇和MATLAB/Simulink實驗篇。MATLAB/Simulink基礎篇包括:第1章MATLAB語言概述,主要介紹MATLAB語言的發展、特點、環境、幫助係統、數據類型和運算符;第2章MATLAB矩陣及其運算,主要介紹矩陣的創建、修改和基本運算、矩陣分析、字符串、多維數組、結構數組和元胞數組;第3章MATLAB程序結構和M文件,主要介紹MATLAB程序結構、M腳本文件、M函數文件和程序調試;第4章MATLAB數值計算,主要介紹多項式運算、數據插值、數據擬閤、數據統計和數值計算;第5章MATLAB符號計算,主要介紹符號定義、符號運算、符號極限、符號微分和積分;第6章MATLAB數據可視化,主要介紹MATLAB二維麯綫繪製、二維特殊圖形繪製、三維麯綫和麯麵繪製;第7章Simulink仿真基礎,主要包括Simulink簡介、常用模塊、模塊編輯和Simulink仿真。MATLAB/Simulink應用篇主要包括:第8章MATLAB在電子信息處理中的應用,主要介紹在信號與係統、數字信號處理和數字圖像處理中的應用;第9章MATLAB在控製係統中的應用,主要介紹控製係統的模型、時序分析、頻域分析、根軌跡分析和狀態空間分析、極點配置和觀測器設置,以及最優控製係統設計;第10章MATLAB在通信係統中的應用,主要介紹通信工具箱函數、信息的度量與編碼、差錯控製編/譯碼、模擬調製與解調、數字調製與解調和通信係統的性能仿真。MATLAB/Simulink實驗篇介紹10個基本的MATLAB實驗內容。

  本書適閤作為高等院校理工科專業,尤其是電子信息工程、電子科學技術、自動化、電氣工程和通信工程等專業的教學用書,也可以作為研究生、科研與工程技術人員的參考用書。電子信息工程和電子科學技術專業的學生可以選擇本書的第1~8章和第11章內容學習;自動化和電氣工程專業的學生可以選擇本書的第1~7章,第9章和第11章內容學習;通信工程專業的學生可以選擇第1~7章、第10章和第11章內容學習。建議授課學時為40或48個學時。對於短課時(如32學時)低年級課程,可以講授第1~7章基礎內容以及第11章實驗部分,應用部分可以留給學生自學。

  本書第1~4章,第6章和第11章由徐國保編寫,第7章和第9章由趙黎明編寫,第5章和第10章由吳凡編寫,第8章由郭磊編寫。為瞭確保本書的質量,應用部分由教學經驗豐富的相關專業任課教師編寫。本書的編寫思路與內容選擇由編者集體討論確定,全書由徐國保負責統稿和定稿。在本書的編寫過程中,參考和引用瞭相關教材和資料,在此一並嚮教材和資料的作者錶示誠摯的謝意。

  為瞭便於學生學習,全書附有習題的參考答案和所有例題的源代碼。為瞭方便教師教學,本書配有教學課件和所有圖片素材,歡迎選用本書作為教材的老師索取,索取郵箱:xuguobao@126.com。

  由於編者的水平有限,書中難免存在不妥之處,歡迎使用本書的教師、學生和科技人員批評指正,以便再版時改進和提高。

  編者2017年7月



《深入理解C++:精通麵嚮對象程序設計》 內容簡介 本書旨在帶領讀者深入探索C++編程的精髓,重點聚焦於其強大的麵嚮對象特性,並通過大量實例和詳盡的講解,幫助讀者從根本上理解C++的運行機製、設計模式以及高級應用。本書並非一本簡單的語法手冊,而是希望構建一套完整的C++知識體係,使其能夠獨立完成復雜軟件的設計與開發,並能高效地運用C++解決實際問題。 第一部分:C++基礎與麵嚮對象核心 我們首先將迴顧C++的核心概念,但會以更具洞察力的方式呈現。例如,在講解變量與數據類型時,我們會深入探討它們在內存中的具體錶示,以及不同數據類型在性能上的細微差異。指針與引用部分,將不再停留在“怎麼用”的層麵,而是深入分析指針的底層原理、內存管理的關鍵性,以及引用在函數傳參和返迴值中的優勢與適用場景。 麵嚮對象編程(OOP)是本書的核心。我們將以清晰的邏輯,逐一剖析類(Class)、對象(Object)的概念,並著重講解封裝(Encapsulation)、繼承(Inheritance)和多態(Polymorphism)三大基石。 封裝:我們將演示如何通過訪問控製符(public, private, protected)來有效地隱藏對象的內部實現細節,從而提高代碼的安全性和可維護性。本書將引導讀者思考“什麼是真正需要暴露的接口”,以及如何通過封裝實現數據的高內聚和低耦閤。 繼承:我們會詳細介紹單繼承、多繼承以及虛繼承的概念,並深入分析派生類的構造函數與析構函數的調用順序、訪問基類成員的方式。更重要的是,本書將講解繼承的“is-a”關係,並引導讀者理解如何在設計中閤理地運用繼承來復用代碼、構建層次化的類結構。 多態:這是C++麵嚮對象設計的靈魂。我們將詳細解釋靜態多態(函數重載、運算符重載)和動態多態(虛函數)的實現原理。通過豐富的圖示和實例,讀者將深刻理解虛函數錶(vtable)的工作機製,以及動態多態如何在運行時根據對象的實際類型調用相應的函數,從而實現靈活的程序設計。我們將通過虛函數、純虛函數和抽象類等概念,引導讀者構建具有高度擴展性和可維護性的軟件係統。 第二部分:C++高級特性與內存管理 在掌握瞭麵嚮對象的基本原則後,我們將進入C++更深層次的探索。 函數高級:我們將深入講解函數指針、函數對象(functors)以及lambda錶達式,並闡述它們在迴調函數、算法應用等場景下的強大作用。對於模闆,本書將從泛型編程的角度齣發,詳細介紹函數模闆和類模闆的定義與使用,以及模闆特化和偏特化的高級技巧,幫助讀者寫齣可重用且高效的代碼。 異常處理:本書將係統講解C++的異常處理機製,包括try-catch塊、throw關鍵字的使用,以及標準異常類的層次結構。我們將指導讀者如何編寫健壯的代碼,有效地捕獲和處理運行時可能齣現的錯誤,避免程序崩潰,並實現優雅的錯誤恢復。 智能指針:隨著C++11標準的引入,智能指針已成為現代C++不可或缺的一部分。我們將詳細介紹`std::unique_ptr`、`std::shared_ptr`和`std::weak_ptr`,並深入分析它們在自動內存管理方麵的優勢,如何避免內存泄漏,以及它們在不同場景下的最佳實踐。本書會通過對比手動內存管理和智能指針的優劣,幫助讀者深刻理解RAII(Resource Acquisition Is Initialization)原則。 內存管理深度解析:除瞭智能指針,我們還將深入探討C++的內存模型,包括棧、堆、全局/靜態存儲區的區彆。我們會詳細講解`new`和`delete`操作符的底層工作原理,以及內存分配器(allocator)的機製。通過理解內存的分配、訪問和釋放過程,讀者將能更有效地優化程序性能,並避免常見的內存相關錯誤,如野指針、內存泄漏、重復釋放等。 第三部分:現代C++編程實踐與設計模式 為瞭幫助讀者將理論知識轉化為實際的軟件開發能力,本書將重點關注現代C++的編程實踐和設計模式。 STL(Standard Template Library)精通:我們將係統地介紹STL的各個組件,包括容器(vector, list, deque, set, map等)、迭代器、算法和函數對象。本書將不僅僅是羅列STL的用法,而是深入講解不同容器的底層實現機製、性能特點,以及如何根據具體需求選擇最閤適的容器。我們還將演示如何結閤STL算法,以一種更加聲明式、高效的方式編寫代碼。 並發與多綫程:在多核處理器日益普及的今天,並發編程至關重要。本書將詳細介紹C++11及之後版本提供的綫程支持,包括`std::thread`、互斥鎖(`std::mutex`)、條件變量(`std::condition_variable`)等。我們將引導讀者理解綫程安全、競態條件、死鎖等問題,並提供有效的解決方案,幫助讀者編寫高性能、高可靠性的並發程序。 C++設計模式實戰:設計模式是軟件工程中的寶貴經驗總結。本書將精選並詳細講解幾種在C++開發中極其常用的設計模式,例如: 單例模式(Singleton):如何安全、高效地實現全局唯一實例。 工廠模式(Factory Method, Abstract Factory):如何實現對象的解耦創建。 觀察者模式(Observer):如何實現對象之間的鬆耦閤通信。 策略模式(Strategy):如何封裝算法,實現可替換的策略。 裝飾器模式(Decorator):如何在不改變原類結構的情況下,動態地給一個對象添加功能。 我們將通過大量的C++代碼實例,演示這些設計模式的實際應用,以及它們如何幫助我們構建更靈活、可維護和可擴展的軟件係統。 第四部分:實戰項目與性能優化 理論學習最終需要通過實踐來鞏固和升華。本書的最後部分將通過精心設計的實戰項目,將前麵所學的知識融會貫通。 綜閤性實戰項目:我們將從零開始,引導讀者構建一個小型但功能完整的應用程序,例如一個簡易的文件係統管理器、一個數據分析工具,或者一個網絡通信程序。在項目的開發過程中,讀者將有機會運用所學的麵嚮對象設計、STL、智能指針、異常處理以及部分設計模式。每一個步驟都會有詳細的解釋和代碼示例,並強調最佳實踐。 性能分析與調優:本書將介紹常用的C++性能分析工具(如gprof, perf),並講解如何利用這些工具定位程序的性能瓶頸。我們將探討內存訪問效率、緩存局部性、算法復雜度等對性能的影響,並提供切實可行的優化建議,例如避免不必要的拷貝、選擇高效的數據結構、閤理使用內存等。 學習目標 閱讀本書後,讀者將能夠: 深刻理解C++麵嚮對象編程的本質,並能靈活運用封裝、繼承和多態解決復雜問題。 熟練掌握C++的各種高級特性,包括模闆、異常處理、智能指針等。 深入理解C++的內存管理機製,並能編寫齣安全、高效的代碼,避免常見的內存錯誤。 精通STL容器和算法,並能利用其快速構建高效的應用程序。 掌握並發編程的基本原理和常用技術。 理解並能應用常見的設計模式,提升代碼的可維護性和可擴展性。 具備分析和優化C++程序性能的能力。 能夠獨立完成中等規模的C++應用程序開發。 本書特色 深度與廣度並存:本書不僅覆蓋C++的核心概念,更深入探討其底層原理和高級應用。 理論與實踐結閤:每個知識點都配有清晰的代碼示例,並通過實戰項目鞏固學習成果。 注重編程思想:強調如何運用C++的特性來設計優雅、高效、可維護的軟件。 麵嚮現代C++:內容緊跟C++最新的標準,介紹現代C++的最佳實踐。 由淺入深:循序漸進的章節安排,適閤有一定C++基礎,希望進一步提升技能的開發者。 本書適閤所有希望精通C++,在軟件開發領域達到更高水平的程序員、計算機科學專業的學生以及對係統底層原理感興趣的讀者。

用戶評價

評分

我必須承認,當我第一次翻開《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書時,我並沒有抱有多大的期望。市麵上關於MATLAB/Simulink的書籍琳琅滿目,很多都大同小異,要麼過於理論化,要麼過於碎片化,很難真正落地。然而,這本書卻給瞭我一個巨大的驚喜。它並非簡單地介紹MATLAB的語法或者Simulink的模塊,而是以一種非常巧妙的方式,將抽象的電子信息理論知識與具體的編程仿真實踐緊密地結閤起來。書中關於通信係統仿真的章節,讓我印象尤為深刻。它沒有直接拋齣復雜的通信協議,而是從最基本的概念入手,例如噪聲的建模、信號的産生、以及各種調製解調技術的原理,然後一步步引導讀者利用MATLAB/Simulink搭建齣相應的仿真平颱。我記得書中關於AWGN信道的仿真,通過簡單的幾行代碼和幾個Simulink模塊,就能夠清晰地展現齣噪聲對信號的影響,以及不同信噪比下誤碼率的變化。這種直觀的呈現方式,遠勝於死記硬背那些枯燥的公式。更重要的是,書中還觸及瞭一些更高級的應用,例如數字信號處理中的濾波器設計,以及自動控製係統中的PID控製器設計。它將這些復雜的概念,通過Simulink的圖形化界麵,變得可視化、可操作,極大地降低瞭學習門檻。對於我們這些經常需要處理實際工程問題的工程師來說,能夠通過這樣一個工具,將理論知識快速轉化為可行的解決方案,無疑是巨大的福音。這本書的價值,在於它不僅傳授瞭工具的使用方法,更重要的是,它幫助我們建立瞭將抽象理論轉化為具體工程實現的思維模式,這在當今快速發展的科技領域,顯得尤為重要。

評分

當我翻閱《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書時,首先吸引我的是其結構安排。它並非簡單地將MATLAB和Simulink割裂開來,而是將它們有機地結閤在一起,展示瞭它們在解決實際工程問題中的協同作用。我一直認為,MATLAB強大的編程能力和Simulink直觀的圖形化仿真環境,是電子信息學科不可或缺的工具。而這本書恰恰很好地體現瞭這一點。書中關於信號處理的章節,讓我印象深刻。它不僅介紹瞭如何使用MATLAB編寫濾波器設計算法,例如FIR和IIR濾波器,還展示瞭如何在Simulink中構建相應的仿真模型,並對比不同參數設置下濾波器的性能。這種理論與實踐相結閤的方式,讓我對信號濾波的理解更加深入。我記得書中還觸及瞭一些更高級的議題,例如係統辨識,即如何根據輸入輸齣數據來建立係統的數學模型。這對於理解和控製未知係統,具有非常重要的意義。書中通過實例,展示瞭如何利用MATLAB的係統辨識工具箱,快速建立起一個能夠反映係統特性的模型,並將其應用於Simulink進行仿真。這種能力,對於很多工程師在麵對遺留係統或者復雜硬件時,無疑是極大的幫助。這本書的價值,在於它能夠幫助讀者建立起一種“建模-仿真-分析-優化”的完整工程流程,從而更有效地解決實際問題。

評分

這本《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》在我的書架上已經擺放瞭一段時間,但我每次重新翻閱,總能從中獲得新的啓發。我尤其欣賞書中對於一些基礎但至關重要的概念的深入剖析。例如,書中在講解隨機過程時,並沒有僅僅停留在概率論的層麵,而是通過MATLAB的隨機數生成函數,以及Simulink的隨機信號源模塊,直觀地展示瞭不同概率分布下的隨機信號特性。這讓我能夠更清晰地理解諸如高斯白噪聲、泊鬆過程等概念在實際係統中的應用。我還注意到,書中在介紹通信係統中的誤碼率分析時,不僅僅是給齣理論公式,而是強調瞭仿真在驗證理論和評估係統性能方麵的作用。它通過一係列的仿真實驗,清晰地展示瞭不同信噪比、不同編碼方式對誤碼率的影響。這種基於仿真的驗證方式,對於工程師來說,是極其重要的,因為它能夠讓我們在實際部署係統之前,充分瞭解其性能邊界和潛在的風險。書中還對一些更高級的應用有所涉及,例如自適應濾波器的設計和應用。雖然篇幅可能不長,但它能夠讓讀者初步瞭解到自適應濾波器在噪聲消除、信道均衡等方麵的強大能力。這本書的價值,在於它能夠幫助讀者建立起一種嚴謹的科學研究思維,通過理論分析與仿真實踐相結閤的方式,來解決復雜的工程問題。

評分

盡管《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》是一本技術類書籍,但我發現它在培養讀者的邏輯思維和問題解決能力方麵,也有著潛移默化的影響。我記得書中在講解某些算法時,並沒有直接給齣最終的代碼,而是循序漸進地引導讀者去思考算法的每一步,以及每一步的邏輯依據。例如,在介紹一個簡單的圖像處理算法時,它會先分析問題的本質,然後提齣一個初步的解決方案,再逐步優化,直到形成最終的代碼。這種“分解問題,逐步求解”的方法,對於任何領域的學習者來說,都是非常有價值的。我尤其欣賞書中對於不同仿真場景的模擬。它不僅僅是展示成功的案例,還會提及一些可能遇到的問題,以及如何通過調整參數或者修改模型來解決這些問題。這讓我意識到,在工程實踐中,遇到問題是常態,關鍵在於如何有效地診斷和解決問題。書中還強調瞭代碼的可讀性和可維護性。它會給齣一些關於如何編寫清晰、易懂的代碼的建議,例如使用有意義的變量名,添加必要的注釋,以及將復雜的代碼模塊化。這些看似細節的地方,卻能夠極大地提升代碼的質量,減少後期維護的難度。這本書的價值,在於它不僅僅是一本關於工具使用的教程,更是一本關於如何培養嚴謹的工程思維和高效的問題解決能力的指南。

評分

坦白說,我一直對那些充斥著“秘籍”、“絕技”的書籍持懷疑態度,總覺得它們過於誇張,難以實現。然而,《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書,雖然標題上可能沒有那些“抓人眼球”的詞匯,但它所傳達的實際價值,卻遠超那些浮誇的書名。在閱讀過程中,我發現書中許多關於“小技巧”和“高效方法”的講解,雖然篇幅不多,卻極其實用。例如,書中在介紹如何組織代碼結構時,給齣瞭關於函數封裝、變量命名規範、以及注釋的重要性等方麵的建議。這些看似基礎的軟件工程原則,在實際的大型項目中,卻能極大地提升代碼的可讀性和可維護性,避免瞭許多不必要的麻煩。我尤其欣賞書中對於如何利用MATLAB的內置函數庫來解決實際問題的講解。它並沒有要求讀者從零開始編寫所有的代碼,而是巧妙地引導讀者去發掘和利用MATLAB已經提供的強大功能。這大大節省瞭開發時間,也避免瞭重復造輪子的低效。我還注意到,書中在討論某些復雜的算法時,會巧妙地引用一些經典的學術論文或者工程實踐,這讓讀者能夠觸類旁通,瞭解更廣闊的知識背景。這種“站在巨人肩膀上”的學習方式,對於工程師來說,是非常寶貴的。這本書的價值,在於它不僅僅是傳授“如何做”,更是啓發“如何做得更好”,讓讀者在掌握基本技能的同時,也能夠建立起良好的工程習慣和解決問題的思路。

評分

這本《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》確實是一本令人印象深刻的教材。作為一個在電子信息領域摸爬滾打多年的工程師,我一直對MATLAB/Simulink這個強大的工具保持著高度的關注。雖然這本書的標題直指“編程、仿真及電子信息學科應用”,但我發現它遠不止於此。在實際使用過程中,我驚奇地發現,書中對於一些基礎的數值計算和矩陣運算的講解,雖然篇幅不長,但卻異常精煉,直擊要害。例如,它關於嚮量化操作的闡述,我之前雖然有所瞭解,但書中通過具體的例子,將其效率提升的原理解釋得淋灕盡緻,讓我恍然大悟。對於很多初學者而言,可能一開始會直接跳到Simulink的圖形化界麵,但書中紮實的MATLAB編程基礎講解,為後續深入理解Simulink的底層邏輯打下瞭堅實的基礎。我尤其欣賞的是,書中並沒有簡單地羅列函數的功能,而是通過一係列由淺入深的案例,循序漸進地引導讀者去理解函數的應用場景和背後的數學原理。從簡單的信號生成到復雜的濾波器設計,再到對不同調製方式的仿真實現,每一步都充滿瞭啓發性。即便對於一些我自認為已經掌握的知識點,書中提供的新的視角和技巧,也讓我受益匪淺。它就像一個經驗豐富的導師,在我前進的道路上,總能恰到好處地指點迷津,讓我少走彎路。這本書的價值,在於它能夠幫助讀者建立起一個從理論到實踐,從編程到仿真的完整知識體係,這對於我們這些需要不斷更新知識儲備的工程師來說,是極其寶貴的。

評分

盡管《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》的標題明確指齣瞭其應用領域,但我在閱讀過程中,卻發現書中對於一些通用的科學計算和數據分析的方法論,也有著獨到之處。例如,書中關於數據可視化部分的講解,雖然可能隻是為瞭服務於某個具體的仿真案例,但其對於圖錶類型選擇、數據呈現方式的建議,以及如何利用MATLAB的繪圖函數來突齣關鍵信息,都給我帶來瞭很大的啓發。我之前在撰寫技術報告時,常常為如何有效地展示實驗數據而苦惱,而這本書中的一些可視化技巧,恰好解決瞭我的難題。它教我如何利用不同的顔色、綫型、標記點來區分不同的數據集,如何通過添加圖例、坐標軸標簽、標題來使圖錶更加清晰易懂,甚至是如何利用子圖來在一個畫麵中展示多個相關的圖錶。這些看似細節的地方,實實在地提升瞭我溝通和錶達能力。此外,書中對於算法性能評估的一些討論,也讓我受益匪淺。它不僅僅是簡單地給齣運行時間,而是引導讀者從多個維度去考量算法的優劣,例如計算復雜度、內存占用、以及在不同場景下的魯棒性。這種嚴謹的分析方法,讓我對自己的代碼有瞭更深刻的認識,也幫助我能夠更有效地優化算法。即便這本書主要麵嚮電子信息學科,但我認為,書中傳達的這種科學嚴謹的研究和分析思路,對於任何從事科學研究和工程開發的人來說,都是普適的,都是非常有價值的。

評分

在我看來,《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書,最大的價值在於它提供瞭一個係統化的學習框架。它並沒有僅僅滿足於介紹MATLAB和Simulink的錶麵功能,而是深入到其背後的原理和應用場景。我記得書中在講解控製係統設計時,不僅僅是演示如何使用Simulink的控製係統工具箱,而是從反饋控製的基本概念齣發,逐步引導讀者理解PID控製器的設計原理、根軌跡分析、以及頻率響應分析等關鍵技術。它將這些抽象的理論知識,通過具體的仿真案例,變得生動而易於理解。我特彆欣賞書中關於如何將MATLAB和Simulink結閤起來解決復雜問題的示例。例如,它會展示如何利用MATLAB進行數據預處理和算法設計,然後將得到的算法集成到Simulink模型中進行仿真和驗證。這種高效的協同工作模式,對於工程師來說,是提高工作效率的關鍵。此外,書中還對一些前沿的應用領域有所涉及,例如機器學習在信號處理中的應用,或者物聯網通信係統的仿真。雖然篇幅可能不長,但它能夠讓讀者對這些新興領域有一個初步的認識,並激發進一步學習的興趣。這本書的價值,在於它能夠幫助讀者建立起一個堅實的理論基礎,並掌握將理論應用於實踐的強大工具,從而在快速發展的電子信息領域,保持競爭力。

評分

我必須坦承,《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書,在某種程度上,顛覆瞭我之前對“教程”的認知。我一直以來認為,教程類書籍往往比較枯燥,充斥著大量的參數和代碼示例,讀起來費時費力。然而,這本書卻以一種非常生動有趣的方式,將復雜的編程和仿真概念呈現齣來。我特彆喜歡書中對一些經典算法的實現過程的講解。例如,它在介紹傅裏葉變換時,並沒有直接給齣復雜的數學公式,而是通過一個簡單的音頻信號的頻譜分析案例,直觀地展示瞭傅裏葉變換如何將時域信號分解成不同頻率的成分。通過Simulink中的FFT模塊,我能夠親眼看到不同頻率下的能量分布,這比單純閱讀教科書上的推導過程要深刻得多。書中對於參數調整和調優的講解,也讓我印象深刻。它不僅僅是告訴讀者有哪些參數可以調整,而是深入分析瞭每個參數對仿真結果的影響,並給齣瞭一些經驗性的建議。這對於工程師在實際工程中進行參數優化,避免走彎路,起到瞭至關重要的作用。我記得書中在介紹PID控製器設計時,詳細解釋瞭比例、積分、微分參數的物理意義,以及它們對係統響應速度、超調量、穩態誤差的影響。通過調整這些參數,我能夠在Simulink中觀察到係統的實時反饋,這是一種非常直觀的學習體驗。這本書的價值,在於它將抽象的理論具象化,將枯燥的代碼趣味化,讓讀者在輕鬆愉快的氛圍中,掌握復雜的知識和技能。

評分

我一直認為,一本好的技術教程,應該能夠激起讀者的學習興趣,並讓他們在學習過程中感受到成就感。《MATLAB/Simulink實用教程:編程、仿真及電子信息學科應用》這本書,在這方麵做得相當齣色。我記得書中在講解一些較為復雜的概念時,例如數字通信中的信道編碼和解碼,並沒有直接拋齣冗長的公式和復雜的編碼錶,而是通過生動的圖示和Simulink的仿真模型,來揭示編碼的原理和解碼的過程。這使得原本枯燥的理論知識,變得可視化、易於理解。我特彆喜歡書中關於一些經典通信調製解調技術的實現。例如,在介紹QPSK調製時,它不僅僅是講解星座圖的含義,還會展示如何利用MATLAB生成QPSK信號,以及如何在Simulink中實現相應的解調器。通過觀察仿真結果,我能夠直觀地看到不同信噪比下,解調的準確性是如何變化的。這種“所見即所得”的學習體驗,極大地增強瞭我學習的動力。此外,書中還鼓勵讀者進行一些“小實驗”,例如嘗試修改參數,觀察結果的變化,或者自己動手去實現一些簡單的變種。這種主動的學習方式,能夠幫助讀者更深入地理解知識,並培養獨立思考和解決問題的能力。這本書的價值,在於它能夠點燃讀者的學習熱情,讓他們在掌握編程和仿真的同時,也能夠感受到知識帶來的樂趣和成就感。

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