MIT 6.003信号与系统:MATLAB入门教程——1999秋季
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更新于2024-07-25
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《麻省理工Matlab教材》是一本专为电气工程与计算机科学系学生设计的教材,由Thomas F. Weiss撰写,针对1999年秋季6.003信号与系统课程进行讲解。该教材旨在引导学生入门MATLAB编程,并逐步深入理解其在信号处理和系统分析中的应用。
第一部分是绪论,介绍了MATLAB的背景、用途以及它在工程领域的核心地位,旨在激发学生对MATLAB的兴趣和学习动力。随后章节重点介绍了如何在MATLAB环境中进行操作:
1. **准备开始**:这部分可能包括安装和设置MATLAB环境,以及基本的工作空间和窗口操作。
2. **在MATLAB中获得帮助**:教授了如何利用MATLAB的帮助文档、在线资源以及社区支持来解决问题,强调了学习过程中自我探索和解决问题的重要性。
3. **MATLAB变量**:
- **标量,向量,矩阵**:介绍了MATLAB中不同类型的数据结构,包括实数和复数的表示,以及向量和矩阵的创建、操作和索引。
- **复数运算**:涵盖复数的基本运算,如加减乘除和复数数组操作。
- **生成向量**:演示如何使用内置函数创建一维和二维向量。
- **访问向量元素**:讲解了如何通过下标或逻辑表达式获取和修改向量中的特定值。
4. **矩阵运算**:
- **算术矩阵运算**:涉及矩阵的加减乘除等基本操作。
- **关系运算**:介绍矩阵比较和逻辑运算。
- **流程控制运算**:可能包括条件语句和循环,用于实现更复杂的算法逻辑。
- **数学函数**:展示了MATLAB中可用的数学函数,如矩阵的转置、逆和分解。
5. **MATLAB文件**:
- **M文件**:包括脚本(.m)和函数(.m文件),详细讲解了编写和调用这两种类型的程序代码的方法。
- **Mat文件**:用于保存和读取MAT数据格式,对于数据存储和共享非常实用。
- **Postscript文件**:介绍如何创建和查看MATLAB图形的Postscript输出。
- **Diary文件**:记录MATLAB会话的日志,便于回溯和调试。
6. **绘图**:这部分教授了基本图形绘制,如直方图、曲线图、散点图等,以及如何定制图表的样式和属性。
7. **信号与系统命令**:
- **多项式**:处理数字信号处理中的多项式操作,如滤波器设计。
- **拉普拉斯变换与Z变换**:用于离散时间系统的分析,包括变换及其逆变换。
- **频率响应**:介绍如何计算系统对不同频率输入的响应。
- **傅立叶变换与滤波**:探讨连续和离散傅立叶变换的应用,以及如何利用它们进行信号滤波。
8. **应用举例**:提供了实际问题的解决方案,如通过系统函数求解零极点图、波德图和阶跃响应,让学生将理论知识与实践相结合。
9. **总结与致谢**:教材结束部分可能包含课程回顾,以及作者对参与者和支持者的感谢。
这本书是学习MATLAB编程的宝贵资源,尤其适合希望在信号与系统领域应用MATLAB的工程师和学生。通过本书,读者可以建立起坚实的基础,掌握MATLAB语言,并能够运用到实际工程问题的解决中。
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