MATLAB入門與實戰(zhàn)

前言

MATLAB是當(dāng)今最優(yōu)秀的科技應(yīng)用軟件之一，具有強大的科學(xué)計算能力、可視化功能、開放式可擴展環(huán)境，所附帶的工具箱支持30多個領(lǐng)域的計算、仿真等應(yīng)用，因此，在許多科學(xué)領(lǐng)域中MATLAB成為計算機輔助設(shè)計和分析、算法研究及應(yīng)用開發(fā)的基本工具和首選平臺。同時，MATL~~具有其他高級語言難以比擬的一些優(yōu)點——編寫簡單、效率高、易學(xué)易懂，因此，MATLAB語言也被通俗地稱為演算紙式的科學(xué)算法語言。MATLAB在信號處理、通信、自動控制及科學(xué)計算等領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為是最能夠提高工作效率，改善設(shè)計手段的工具軟件。掌握了MATLAB，就掌握了一把開啟專業(yè)領(lǐng)域科學(xué)研究大門的鑰匙。然而，目前市面上與MATLAB技術(shù)相關(guān)的書籍，由于受到各種因素的制約，往往存在著內(nèi)容不夠全面，沒有和相關(guān)技術(shù)發(fā)展結(jié)合的問題，不能滿足新技術(shù)發(fā)展的需要。同時，MATLAB圖書如果缺乏實際應(yīng)用例子的介紹，就會讓讀者感覺參考價值不高。本系列叢書旨在用MATLAB的最新版本軟件工具實現(xiàn)數(shù)字信號處理、圖像處理、小波分析和系統(tǒng)仿真等相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域的新技術(shù)、新算法，使讀者可以通過解讀書中所舉的應(yīng)用實例快速掌握MATLAB的新功能、新特性，同時能夠快速解決讀者所關(guān)注領(lǐng)域的新問題。本系列叢書重點介紹了IVIATLAB工具箱的最新內(nèi)容和相關(guān)專業(yè)的新理論，能夠緊跟技術(shù)發(fā)展。另外，本系列叢書注重理論與實際的結(jié)合，對所有基礎(chǔ)理論和重要算法的討論都通過MTLAB工具箱中相關(guān)函數(shù)進行了實現(xiàn)，具有較高的工程應(yīng)用價值。

內(nèi)容概要

本書作為MATLAB使用的入門書，面向MATLAB的初級用戶，在介紹MATLAB集成環(huán)境的基礎(chǔ)上，對MATLAB使用中需要了解的知識和用到的工具進行了詳細(xì)的介紹，內(nèi)容涵蓋了MATLAB使用基礎(chǔ)、高級編程及其在重要領(lǐng)域的應(yīng)用。本書在結(jié)構(gòu)安排上，按照循序漸進的原則，結(jié)合具體的實例，以大量的程序仿真為依托，講解了MATLAB應(yīng)用的各個方面?！　”緯Y(jié)構(gòu)合理、內(nèi)容全面、圖文并茂、實例豐富、適用面廣，適合信號處理、自動控制、機械電子、自動化、電力電氣、通信工程等專業(yè)的本科生、研究生、教師和科技工作者閱讀，可作為MATLAB仿真實驗的參考書，對涉及通信、電子、自動控制等領(lǐng)域的大專院校師生具有重要的參考價值和實用價值。

書籍目錄

第1章 基礎(chǔ)準(zhǔn)備及入門  　1.1 認(rèn)識MATLAB  　　1.1.1 MATLAB的歷史  　　1.1.2 MATLAB的主要功能  　　1.1.3 MATLAB7.0新增功能  　1.2 視窗下的MATLAB環(huán)境  　　1.2.1 Desktop簡介  　　1.2.2 Command Window運行入門  　　1.2.3 Command Window簡介  　　1.2.4 最簡單的計算器使用法  　　1.2.5 數(shù)值、變量和表達式  　　1.2.6 計算結(jié)果的圖形表示 　1.3 Command Window操作要旨 　1.4 Command History窗口 　　1.4.1 Command History窗口簡介 　　1.4.2 歷史指令行的再運行 　1.5 Current Directory、路徑設(shè)置器和文件管理 　　1.5.1 Current Directory瀏覽器簡介 　　1.5.2 MATLAB的搜索路徑 　　1.5.3 MATLAB搜索路徑的擴展和修改 　1.6 Workspace Browser和ArrayEditor 　　1.6.1 Workspace Browser簡介 　　1.6.2 現(xiàn)場菜單用于內(nèi)存變量的查閱和刪除 　　1.6.3 Array Editor數(shù)組編輯器和大數(shù)組的輸入 　1.7 Launch Pad交互界面分類目錄窗 　1.8 Editor/Debugger和腳本編寫初步 　　1.8.1 Editor/Debugger簡介 　　1.8.2 M腳本文件編寫初步 　1.9 幫助系統(tǒng) 　　1.9.1 幫助方式概述 　　1.9.2 Help Navigator/Browser簡介 第2章 矩陣及其基本運算 　2.1 引導(dǎo) 　2.2 創(chuàng)建新矩陣 　　2.2.1 建立新矩陣 　　2.2.2 向量和子矩陣的生成 　　2.2.3 MATLAB中的特殊矩陣 　　2.2.4 高維矩陣 　　2.2.5 高維矩陣構(gòu)作和操作函數(shù)匯總 　　2.2.6 “非數(shù)”和“空”矩陣 　2.3 矩陣構(gòu)造技法綜合 　2.4 矩陣運算 　　2.4.1 加法和減法 　　2.4.2 乘法 　　2.4.3 除法 　　2.4.4 轉(zhuǎn)置和共軛 　　2.4.5 元素操作算術(shù)運算 　　2.4.6 元素操作函數(shù) 　　2.4.7 矩陣的乘方與函數(shù) 第3章 基本運算入門 　3.1 常用數(shù)學(xué)函數(shù) 　　3.1.1 常見數(shù)學(xué)函數(shù) 　　3.1.2 三角函數(shù)和雙曲線函數(shù) 　　3.1.3 復(fù)數(shù)函數(shù) 　　3.1.4 最大值和最小值 　　3.1.5 求和、乘積和差分 　　3.1.6 簡單統(tǒng)計命令 　　3.1.7 排序 　3.2 關(guān)系和邏輯運算及多項式運算 　　3.2.1 關(guān)系操作符 　　3.2.2 邏輯操作符 　　3.2.3 關(guān)系與邏輯函數(shù) 　3.3 字符串 　　3.3.1 字符串入門 　　3.3.2 字符串的分配(屬性和標(biāo)識） 　　3.3.3 顯示和輸入 　　3.3.4 字符串求值 　　3.3.5 復(fù)雜字符串的創(chuàng)建 　　3.3.6 字符串轉(zhuǎn)換函數(shù) 　　3.3.7 字符串操作函數(shù) 第4章 M文件初步 　4.1 入門 　4.2 M文件分類和操作 　　4.2.1 函數(shù)文件 　　4.2.2 非函數(shù)文件 　　4.2.3 M文件的操作 　4.3 M文件的結(jié)構(gòu) 　　4.3.1 函數(shù)文件的基本結(jié)構(gòu) 　　4.3.2 函數(shù)調(diào)用 　　4.3.3 函數(shù)參數(shù)的可調(diào)性 　　4.3.4 全局變量與局部變量 　　4.3.5 實戰(zhàn)：M函數(shù)文件操作練習(xí) 第5章 基本繪圖 　5.1 二維圖形 　　5.1.1 基本平面圖形命令 　　5.1.2 平面圖形命令　　5.1.3 二維圖形注釋命令　5.2 三維圖形　　5.2.1 三維曲線、面填色命令　　5.2.2 三維圖形等高線　　5.2.3 曲面與網(wǎng)格圖命令　　5.2.4 三維數(shù)據(jù)的其他表現(xiàn)形式命令第6章 矩陣高級運算　6.1 矩陣分解　　6.1.1 Cholesky分解　　6.1.2 LU分解　　6.1.3 QR分解　　6.1.4 Schur分解　　6.1.5 實Schur分解轉(zhuǎn)化成復(fù)Schur分解　　6.1.6 特征值分解　　6.1.7 奇異值分解　　6.1.8 廣義奇異值分解　　6.1.9 特征值問題的QZ分解　　6.1.10 海森伯格形式的分解　6.2 線性方程組的求解　　6.2.1 求線性方程組的唯一解或特解(第一類問題）　　6.2.2 求線性齊次方程組的通解　　6.2.3 求非齊次線性方程組的通解　　6.2.4 線性方程組的LQ解法　　6.2.5 雙共軛梯度法解方程組　　6.2.6 穩(wěn)定雙共軛梯度方法解方程組　　6.2.7 復(fù)共軛梯度平方法解方程組　　6.2.8 共軛梯度的LSQR方法　　6.2.9 廣義最小殘差法　　6.2.10 最小殘差法解方程組　　6.2.11 預(yù)處理共軛梯度方法　　6.2.12 準(zhǔn)最小殘差法解方程組　6.3 特征值與二次型　　6.3.1 特征值與特征向量的求法　　6.3.2 提高特征值的計算精度　　6.3.3 復(fù)對角矩陣轉(zhuǎn)化為實對角矩陣　　6.3.4 正交基　　6.3.5 二次型　6.4 秩與線性相關(guān)性　　6.4.1 矩陣和向量組的秩以及向量組的線性相關(guān)性　　6.4.2 求行階梯矩陣及向量組的基　6.5 稀疏矩陣技術(shù)　　6.5.1 稀疏矩陣的創(chuàng)建　　6.5.2 將稀疏矩陣轉(zhuǎn)化為滿矩陣　　6.5.3 稀疏矩陣非零元素的索引　　6.5.4 外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為稀疏矩陣　　6.5.5 基本稀疏矩陣　　6.5.6 稀疏矩陣的運算　　6.5.7 畫稀疏矩陣非零元素的分布圖形　　6.5.8 矩陣變換　　6.5.9 稀疏矩陣的近似歐幾里德范數(shù)和條件數(shù)　　6.5.10 稀疏矩陣的分解　　6.5.11 稀疏矩陣的特征值分解第7章 數(shù)值計算　7.1 引言　7.2 函數(shù)極值點　　7.2.1 一元函數(shù)的極小值點　　7.2.2 多元函數(shù)的極小值點　7.3 求零點　7.4 積分　　7.4.1 一元函數(shù)的數(shù)值積分　　7.4.2 多重數(shù)值積分　7.5 微分　7.6 微分方程　7.7 曲線擬合　7.8 插值　　7.8.1 一維插值　　7.8.2 二維插值　　7.8.3 實戰(zhàn)：插值M文件應(yīng)用練習(xí)第8章 專業(yè)數(shù)值運算　8.1 三次樣條　　8.1.1 基本特征　　8.1.2 分段多項式　　8.1.3 積分　　8.1.4 微分　8.2 多項式及其操作　　8.2.1 多項式的表達和創(chuàng)建　　8.2.2 多項式的根　　8.2.3 乘法　　8.2.4 加法　　8.2.5 除法　　8.2.6 導(dǎo)數(shù)　　8.2.7 估值　　8.2.8 有理多項式　8.3 Fourier分析　　8.3.1 快速Fourier變換　　8.3.2 Fourier級數(shù)第9章 符號計算 　9.1 符號表達式 　9.2 符號表達式運算　　9.2.1 提取分子和分母　　9.2.2 標(biāo)準(zhǔn)代數(shù)運算　　9.2.3 高級運算　　9.2.4 變換函數(shù)　　9.2.5 變量替換　　9.2.6 微分和積分　9.3 符號表達式畫圖　9.4 符號表達式簡化和格式化　9.5 可變精度算術(shù)運算　9.6 方程求解　　9.6.1 求解單個代數(shù)方程　　9.6.2 代數(shù)方程組求解　　9.6.3 單個微分方程　　9.6.4 微分方程組　9.7 線性代數(shù)和矩陣　　9.7.1 符號矩陣　　9.7.2 代數(shù)運算　　9.7.3 線性代數(shù)運算　　9.7.4 其他特性　9.8 符號工具箱函數(shù)總結(jié)第10章 MATLAB程序設(shè)計　10.1 順序結(jié)構(gòu)語句　　10.1.1 表達式語句　　10.1.2 賦值語句　　10.1.3 空語句　　10.1.4 輸入語句　　10.1.5 輸出語句　　10.1.6 變量值的保存與恢復(fù)　10.2 選擇結(jié)構(gòu)　　10.2.1 If語句　　10.2.2 switch語句　　10.2.3 try語句　　10.2.4 選擇語句的嵌套　10.3 循環(huán)結(jié)構(gòu)語句　　10.3.1 for循環(huán)結(jié)構(gòu)　　10.3.2 循環(huán)嵌套　　10.3.3 While循環(huán)　　10.3.4 break語句　10.4 MATLAB控制流功能概括　10.5 文件讀寫函數(shù)　10.6 局部工作空間和基本工作空間　10.7 規(guī)則和屬性　　10.7.1 M文件函數(shù)　　10.7.2 變量　　10.7.3 函數(shù)調(diào)用　10.8 MATLAB編程技巧實戰(zhàn)第11章 圖形處理　11.1 通用圖形函數(shù)命令　　11.1.1 圖形對象句柄命令　　11.1.2 軸的產(chǎn)生和控制命令　　11.1.3 圖形句柄操作命令　　11.1.4 圖形窗口的控制命令　11.2 顏色與光照模式命令　　11.2.1 顏色控制命令　　11.2.2 色圖控制命令第12章 句柄圖形　12.1 誰需要句柄圖形　12.2 什么是句柄圖形對象　12.3 句柄對象　12.4 通用函數(shù)get和set　12.5 查找對象　12.6 用鼠標(biāo)選擇對象 　12.7 位置和單位　12.8 圖形打印　12.9 默認(rèn)屬性　12.10 非文件式屬性　12.11 句柄圖形實戰(zhàn)　　12.11.1 自制光標(biāo)形狀　　12.11.2 任意布置子圖和軸外注釋　　12.11.3 制作個性化雙坐標(biāo)系　　12.11.4 連續(xù)變焦和飛馳圖形　　12.11.5 動畫制作示例 　　12.11.6 surface指令衍生不同曲面 　　12.11.7 紋理影射和曲面彩繪　　12.11.8 三維塊建模和著色　　12.11.9 鼠標(biāo)拖動字對象　12.12 實用函數(shù)　12.13 屬性名和屬性值 　12.14 小結(jié)　12.15 關(guān)鍵詞索引第13章 圖形用戶界面GUI制作　13.1 創(chuàng)建圖形界面GUIr的理由　13.2 GUI對象層次結(jié)構(gòu)　13.3 菜單　　13.3.1 菜單的布置　　13.3.2 建立菜單和子菜單　　13.3.3 菜單實戰(zhàn)舉例　　13.3.4 菜單屬性　　13.3.5 菜單快捷鍵　　13.3.6 菜單的外觀　　13.3.7 顏色控制　　13.3.8 菜單項去能　　13.3.9 回調(diào)屬性　　13.3.10 實戰(zhàn)：M文件舉例　13.4 控制框　　13.4.1 建立不同類型的控制框　　13.4.2 控制框?qū)傩浴　?3.4.3 控制框布置的考慮　　13.4.4 實戰(zhàn)：M文件舉例　13.5 編程和回調(diào)考慮第14章 Simulink交互式仿真集成環(huán)境　14.1 引導(dǎo)　　14.1.1 Simulink啟動與界面說明　　14.1.2 Simulink模型窗的組成　14.2 模型的創(chuàng)建　　14.2.1 仿真模塊　　14.2.2 信號線操作　　14.2.3 常用的Source庫信源　　14.2.4 常用的Sink庫信宿　14.3 示波器　　14.3.1 示波器界面簡介　　14.3.2 示波器縱坐標(biāo)范圍的手工設(shè)置　14.4 Simulink在控制系統(tǒng)仿真中應(yīng)用　　14.4.1 Control System Toolbox(控制系統(tǒng)工具箱）　　14.4.2 Simulink子模塊庫中與控制系統(tǒng)仿真有關(guān)的子模塊庫　14.5 Simulink命令集第15章 MATLAB應(yīng)用開發(fā)　15.1 將C或Fortran源程序轉(zhuǎn)換為m文件　15.2 在其他語言中調(diào)用MATLAB　15.3 MATLAB應(yīng)用界面開發(fā)工具的使用　15.4 用MATLAB編譯器產(chǎn)生獨立外部應(yīng)用程序　15.5 從C或Fortran調(diào)用MATLAB附錄A 工具箱函數(shù)匯總　A.1 統(tǒng)計工具箱函數(shù)　A.2 優(yōu)化工具箱函數(shù)　A.3 樣條工具箱函數(shù)　A.4 偏微分方程數(shù)值解工具箱函數(shù)　A.5 MATLAB工具箱編寫技巧附錄B MATLAB常用命令大全參考文獻

章節(jié)摘錄

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編輯推薦

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