本书在内容安排上分为基础篇和应用篇。基础篇包括第1～4章，主要介绍了MWORKS软件平台中科学计算环境Syslab的基本使用方法，包括基本语法、程序设计基本方法、图形绘制、数值计算与符号运算；应用篇包括第5～8章，重点讲述了Syslab在信号与系统、数字信号处理、电磁场与电磁波、天线仿真中的应用。本书结构合理，结合电子信息类专业课程中信号处理仿真与应用方面的实验教学内容，精选了大量实例，循序渐进地引导读者快速入门并深入学习。本书可作为通信工程专业、电子信息工程专业及相近专业本科生实验教材。

乔世坤，1970.01，工学硕士，高级实验师，东北林业大学控制与信息工程学院实验中心副主任。本人长期从事通信工程专业实践实训领域工作，系统承担《数字系统设计》全流程理论与实践教学任务，同时负责《信号与系统》、《数字信号处理》、《电磁场与电磁波》、《通信电子线路》等多门通信学科核心课程的实验教学工作。在实践教学中不断探索进行教学改革，注重理论与工程实践相结合，持续优化实验教学方案，积累大量一线实验教学案例。主持省级、校级教学改革项目共4项，多次获评校级教学质量优秀奖，以第一作者在北大中文核心期刊发表教学研究论文2篇。

第1章 MWORKS基础与入门 1
1.1 MWORKS简介 1
1.1.1 MWORKS平台组成 1
1.1.2 Syslab简介 2
1.1.3 Syslab工作环境 3
1.1.4 工具箱加载 5
1.2 数值类型简介与变量 6
1.2.1 整数与浮点数简介 6
1.2.2 变量与常量 6
1.3 矩阵建立及基本运算 7
1.3.1 矩阵建立的常用方法 7
1.3.2 矩阵结构的改变与排序 9
1.3.3 矩阵元素的赋值与寻访 11
1.3.4 矩阵的基本运算 13
1.4 广播 15
1.5 常用数学函数 16
1.6 思考与实验 18
1.6.1 思考题 18
1.6.2 Syslab基础与入门实验 19
第2章 Syslab程序设计 20
2.1 脚本文件与函数文件 20
2.1.1 脚本文件 20
2.1.2 函数文件 21
2.1.3 文件编辑器 23
2.2 Julia程序流控制 24
2.2.1 if语句 24
2.2.2 for语句 25
2.2.3 while语句 29
2.2.4 其他语句 30
2.3 思考与实验 32
2.3.1 思考题 32
2.3.2 实验题 33
第3章 Syslab绘图 35
3.1 二维曲线的绘制 35
3.1.1 二维基本绘图命令 35
3.1.2 图形修饰 36
3.1.3 图形控制 38
3.1.4 特殊二维图形绘制 40
3.2 三维图形的绘制 46
3.2.1 绘制三维图形 46
3.2.2 绘制三维网线图和曲面图 47
3.3 函数的绘图 50
3.4 思考与实验 51
3.4.1 思考题 51
3.4.2 实验题 53
第4章 Syslab数值计算与符号运算 54
4.1 Syslab在线性代数中的应用 54
4.1.1 线性方程组 54
4.1.2 矩阵分解 57
4.1.3 矩阵的特征值与特征向量 60
4.2 多项式运算 61
4.2.1 多项式的基本运算 61
4.2.2 多项式拟合与多项式插值 64
4.3 数据分析与统计 69
4.4 常微分方程的数值求解 73
4.4.1 常微分方程的初值问题 73
4.4.2 求解带边界条件的常微分方程 76
4.5 符号运算 78
4.5.1 符号运算基础 79
4.5.2 线性代数中的符号运算 81
4.5.3 符号微积分与极限运算 83
4.5.4 方程与微分方程求解 86
4.6 思考与实验 89
4.6.1 思考题 89
4.6.2 有关数值计算实验题 89
4.6.3 有关符号运算实验题 91
第5章 Syslab在信号与系统中的应用 93
5.1 连续时间信号及其表示 93
5.2 线性时不变系统的表示及转换 99
5.2.1 线性系统的表示方法 99
5.2.2 系统模型的转换 101
5.3 连续时间信号的基本运算 102
5.4 线性时不变系统的时域分析 113
5.5 线性时不变系统的频域分析 120
5.5.1 连续时间系统的频域分析 120
5.5.2 离散时间系统的频率响应 122
5.6 思考与实验 125
5.6.1 连续信号表示与基本运算实验题 127
5.6.2 线性时不变系统时域分析实验题 128
5.6.3 线性时不变系统频域响应实验题 129
第6章 Syslab在数字信号处理中的应用 130
6.1 离散信号表示与信号的基本运算 130
6.1.1 典型离散信号的表示 130
6.1.2 信号序列的基本运算 133
6.2 离散信号的频域变换 141
6.2.1 Z变换 141
6.2.2 傅里叶变换 142
6.3 数字滤波器设计 145
6.3.1 数字滤波器 145
6.3.2 IIR数字滤波器设计方法 146
6.3.3 FIR数字滤波器设计方法 155
6.4 思考与实验 165
6.4.1 思考题 165
6.4.2 数字信号的产生和基本运算实验题 168
6.4.3 频谱分析基础实验题 169
6.4.4 频谱分析实验题 173
6.4.5 IIR滤波器的设计实验题 178
6.4.6 FIR滤波器的设计实验题 179
第7章 Syslab在电磁场与电磁波中的应用 180
7.1 点电荷电场分布分析 180
7.2 同轴电缆的磁场分布 182
7.3 理想介质中均匀平面电磁波的传播 184
7.4 均匀平面波的极化仿真 187
7.5 思考与实验 188
7.5.1 思考题 188
7.5.2 实验题 188
第8章 Syslab在天线仿真中的应用 189
8.1 线天线电参数仿真 189
8.1.1 对称振子参数仿真 189
8.1.2 天线阵的参数仿真 192
8.2 面天线电参数仿真 197
8.2.1 平面口径的辐射 197
8.2.2 抛物面天线的增益因子 198
8.3 思考与实验 200
8.3.1 思考题 200
8.3.2 实验题 200
参考文献 203