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第1章 基本操作与电路的搭建1

1.1　Multisim 8——虚拟电子电路实验室1

上篇 Multisim 8仿真软件应用1

1.2　Multisim 8的安装3

1.2.1　软件的安装及数据库文件的导入3

1.2.2　Multisim 8界面介绍3

1.2.3　Multisim 8快速入门6

1.3　定制适合自己使用的工作界面和工作环境8

1.3.1　定制自己的工作界面8

1.3.2　元器件库的分类10

1.3.3　定制电路图标题栏12

1.4.2　放置元器件13

1.4.3　元器件的编辑13

1.4.1　编辑自己的电路13

1.4　搭建电路及电路的编辑与说明13

1.4.4　元器件参数编辑14

1.4.5　元器件的连接14

1.4.6 电路注释14

1.4.7　参数可调元件的使用15

1.4.8　子电路与公用模块电路的建立和使用15

1.4.9　总线电路的搭建17

1.4.10　多图电路的实现21

1.4.11 利用函数模型模块搭建电路21

1.4.12　电路自动生成模板的使用22

1.4.13　在测试点添加测试设备25

1.4.14　电路图复制工具的使用25

2.1　简单测量装置的使用（Show Measurement Family）26

第2章　电子电路的测量——虚拟仪器、仪表的使用26

2.2　数字多用表（Multimeter）27

2.3　外挂式测量仪表（Probe）28

2.4　函数信号发生器（Function Generator）29

2.5　瓦特表（Wattmeter）29

2.6　双踪示波器（Oscilloscope）30

2.7　四踪示波器（4 Channel Oscilloscope）33

2.8　波特图仪（Bode Plotter）34

2.9　频率计数器（Frequency Counter）35

2.10　字信号发生器（Word Generator）36

2.11　逻辑分析仪（Logic Analyzer）38

2.12　逻辑转换仪（Logic Convertcr）40

2.13　晶体管图示仪（Transistor Tracer）42

2.14　失真分析仪（Distortion Analyzer）43

2.15　频谱分析仪（Spectrum Analyzer）44

2.16　网络分析仪（Network Analyzer）46

2.17　常用知名厂家测量仪器的虚拟平台48

第3章　图形观察分析窗口Grapher View的使用50

第4章　电子电路的仿真分析方法54

4.1　直流工作点分析（DC Operating Point Analysis）55

4.2　交流分析（AC Analysis）56

4.3　瞬态分析（Transient Analysis）57

4.4　傅里叶分析（Fourier Analysis）59

4.5　噪声分析（Noise Analysis）61

4.6　噪声系数分析（Noise Figure Analysis）64

4.7　失真分析（Distortion Analysis）65

4.8　直流扫描分析（DC Sweep Analysis）69

4.9　灵敏度分析（Sensitivity Analysis）70

4.10　参数扫描分析（Parameter Sweep Analysis）72

4.11　温度扫描分析（Temperature Sweep Analysis）74

4.12　零－极点分析（Pole-Zero Analysis）75

4.13　传递函数分析（Transfer Function Analysis）76

4.14　最坏情况分析（Worst Case Analysis）78

4.15　蒙特卡罗分析（Monte Carlo Analysis）81

4.16　射频分析（RF Analysis）83

4.17　批处理分析（Batched Analysis）83

4.18　最小线宽分析（Trace Width Analysis）84

4.19　用户自定义分析（User Defined Analysis）84

第5章　后处理及应用85

下篇 MATLAB仿真软件应用89

第6章　MATLAB基础89

6.1　概述89

6.2.1　基本设置90

6.2　基本设置和基本操作90

6.2.2　使用帮助91

6.2.3　基本操作93

6.2.4　MATLAB命令的快捷操作99

6.2.5　文件的基本读写命令100

6.3 向量的定义与运算102

6.3.1　直接列表定义向量102

6.3.2　具有固定增量向量的生成103

6.3.3　利用函数定义向量103

6.3.4 向量内容的表示104

6.3.5　向量的基本运算105

6.4　矩阵的定义、操作与运算108

6.4.1　矩阵的定义108

6.4.2　矩阵的操作111

6.4.3　矩阵的基本运算114

6.5　MATLAB执行文件的生成119

6.5.1　文本编辑器的基本使用方法120

6.5.2　函数文件和非函数文件121

第7章　MATLAB程序设计124

7.1　MATLAB程序的基本结构124

7.1.1　命令格式124

7.1.2　基本输入、输出命令125

7.2　条件结构命令126

7.2.1　if命令126

7.2.2　switch命令127

7.3　循环结构命令128

7.3.1　for命令128

7.3.2　while命令129

7.3.3　break命令130

第8章　MATLAB的图形功能132

8.1　二维图形的绘制132

8.1.1　基本二维绘图函数plot()132

8.1.2　坐标网格、标注和图例说明136

8.1.3 图形窗口操作138

8.1.4　二维特殊图形绘制命令140

8.1.5　二维图形专用函数144

8.2　三维图形的绘制148

8.2.1　三维曲线命令148

8.2.2 曲面网线图和表面图149

8.2.3　设置视角154

8.2.4　颜色控制156

8.3　句柄图形对象157

8.3.1　句柄图形对象的树形结构157

8.3.2　创建图形对象句柄158

8.3.3　操作句柄图形对象159

8.3.4　动画生成160

第9章　MATLAB在图像处理中的应用162

9.1　MATLAB支持的基本图像类型162

9.1.1　RGB图像162

9.1.2　灰度图像162

9.1.3　二值图像163

9.1.4　索引图像163

9.2　对图像的基本操作165

9.2.1 图像文件的输入、输出、信息获取165

9.2.2　图像的显示166

9.2.3 图像的缩放、旋转、裁剪、重采样167

9.3.1 图像表示类型的转换169

9.3　图像转换169

9.2.4　图像动画169

9.3.2　图像数据类型的转换172

9.4　图像运算173

9.4.1　将图像作为变量参与各种运算173

9.4.2 图像与图像的运算173

9.5　图像变换174

9.5.1　离散傅里叶变换174

9.5.2　离散余弦变换175

9.5.3　Hadamard变换176

9.6　对像素点的操作177

9.6.1　指定像素点矩阵的生成177

9.6.2　指定路径上像素点矩阵的生成177

9.6.3　图像的轮廓线178

9.7.1 图像的直方图179

9.6.4　图像的均值、方差与相关系数179

9.7　图像增强179

9.7.2　直方图均匀化180

9.7.3　直方图指定化180

9.7.4　灰度图像的重新量化181

9.7.5　对比度调整182

9.8　图像特征提取183

9.8.1　边缘提取183

9.8.2 目标提取185

9.9　空域滤波187

9.9.1 图像加噪187

9.9.2 中值滤波187

9.9.3　指定滤波器模板188

9.9.4　通用模板滤波189

9.9.5　其他空域滤波190

9.10　图像的分块191

9.11　频域滤波194

9.11.1　全对称式频域滤波器194

9.11.2　点对称式频域滤波器198

9.11.3　由空域滤波器生成频域滤波器200

9.11.4　由频域滤波器生成空域滤波器201

第10章　MATLAB在数字滤波器设计中的应用205

10.1　滤波器的分类205

10.2　IIR数字滤波器的设计205

10.2.1　IIR滤波器的模型206

10.2.2　IIR模拟滤波器原型设计208

10.2.3　模拟滤波器性能的观察与分析208

10.2.4　IIR模拟滤波器阶数的确定210

10.2.5　IIR模拟滤波器原型到现实模拟滤波器转换212

10.2.6　利用现实模拟滤波器设计数字滤波器214

10.2.7　数字滤波器性能的观察与分析216

10.3　IIR滤波器的直接设计218

10.3.1　IIR模拟滤波器最小阶数的确定219

10.3.2　IIR数字滤波器最小阶数的确定219

10.3.3　IIR滤波器的直接设计219

10.3.4　根据给定期望幅频特性设计IIR数字滤波器224

10.4　FIR数字滤波器的设计225

10.4.1 窗函数的生成226

10.4.2　用窗函数法设计数字滤波器228

10.4.3　根据给定期望幅频特性设计FIR数字滤波器232

10.4.4　最优等波动FIR数字滤波器的设计233

10.5.1　SPTool的基本功能236

10.5　利用设计工具SPTool设计数字滤波器236

10.5.2　信号的观察与视听（Signals）237

10.5.3　滤波器的设计与分析（Filters）239

10.5.4　频谱信号的观察与分析（Spectra）241

10.5.5　利用SPTool设计滤波器举例242

10.5.6　设计完成后滤波器数据的获取245

第11章　MATLAB在连续型控制系统设计中的应用248

11.1　控制系统的模型248

11.1.1　系统模型的MATLAB描述248

11.1.2　系统数学模型间的相互转换249

11.1.3　典型系统环节的生成251

11.2　系统模型的连接253

11.2.2　环节并联模型的生成254

11.2.3　反馈环节模型的生成254

11.2.1　环节串联模型的生成254

11.3　系统的时域响应256

11.3.1　典型信号的生成256

11.3.2　系统直流增益257

11.3.3　系统的固有频率和阻尼系数257

11.3.4　系统的零输入响应258

11.3.5　典型输入的系统时域响应258

11.3.6　任意给定输入的系统时域响应261

11.4　系统分析方法262

11.4.1　伯德图分析262

11.4.2　系统稳定裕量分析263

11.4.3　根轨迹分析264

11.4.4　奈魁斯特图分析266

11.4.5　尼柯尔斯图分析267

11.5.1 不带观测器的全状态变量反馈系统268

11.5　状态变量反馈系统268

11.5.2　带观测器的全状态变量反馈系统271

11.5.3　直接生成系统状态观测器和控制器276

11.6　线性时不变系统的对象模型280

11.6.1 系统对象的模型建立和转换280

11.6.2　得到对象模型中的数据280

11.7　线性时不变系统浏览器——LTI Viewer使用介绍281

11.7.1　如何进入LTI Viewer281

11.7.2　LTI Viewer命令菜单简介281

11.7.3　如何使用LTI Viewer282

11.8　单输入单输出系统设计工具——SISO Design Tool使用介绍285

11.8.1　SISO Design Tool命令菜单简介286

11.8.2　SISO Design Tool应用举例288

参考文献291