《MATLAB R2016a完全自學一本通》是2016年12月電子工業出版社出版的圖書，作者是劉浩、韓晶。
基本介紹
- 書名：MATLAB R2016a完全自學一本通
- 作者：劉浩、韓晶
- 出版社：電子工業出版社
- 出版時間：2016年12月
- 頁數：672 頁
- 定價：79.8 元
- 開本：16 開
- ISBN：9787121300905
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書面向MATLAB的國中級讀者，在介紹MATLAB R2016a集成環境的基礎上，對MATLAB使用中常用的知識和工具進行了詳細的介紹，書中各章均提供了大量有針對性的算例，供讀者實戰練習。根據內容的側重點不同，全書分為4部分共24章：第1～5章為基礎部分；第6～10章為數學套用部分；第11～19章為工程套用部分；第20～24章為知識拓展部分，由於篇幅受限，此部分內容為電子書形式。
圖書目錄
第一篇
第1章MATLAB R2016a 概述...............1
1.1 MATLAB R2016a簡介................2
1.1.1 MathWorks及其產品概述........ 2
1.1.2 MATLAB 與其他數學軟體....... 2
1.1.3 MATLAB 的主要特點.............. 3
1.1.4 MATLAB 的系統組成.............. 3
1.1.5 MATLAB 應用程式簡介........... 4
1.1.6 MATLAB R2016a新特性......... 5
1.2 MATLAB R2016a的目錄結構.....6
1.3 MATLAB R2016a的工作環境.....7
1.3.1 選單/工具列............................... 8
1.3.2 命令行視窗................................ 9
1.3.3 工作區........................................ 9
1.4 MATLAB R2016a的通用命令... 10
1.5 MATLAB R2016a的檔案管理... 11
1.5.1 當前資料夾瀏覽器和路徑管
理器.......................................... 11
1.5.2 搜尋路徑及其設定.................. 12
1.6 MATLAB R2016a的幫助系統... 13
1.6.1 純文本幫助.............................. 13
1.6.2 演示（Demos）幫助............... 14
1.6.3 幫助導航瀏覽器...................... 15
1.7 MATLAB使用初步.................... 15
1.8 本章小結..................................... 16
第2章MATLAB 基礎知識...................17
2.1 數據類型..................................... 18
2.1.1 數值類型.................................. 18
2.1.2 邏輯類型.................................. 22
2.1.3 字元和字元串.......................... 24
2.1.4 函式句柄..................................26
2.1.5 結構體類型...............................28
2.1.6 數組類型..................................31
2.1.7 單元數組類型...........................32
2.1.8 map 容器類型...........................35
2.2 基本矩陣操作............................. 39
2.2.1 矩陣和數組的概念及其區別...39
2.2.2 矩陣的構造...............................40
2.2.3 矩陣大小及結構的改變...........44
2.2.4 矩陣下標引用...........................45
2.2.5 矩陣信息的獲取.......................47
2.2.6 矩陣的保存和載入...................52
2.3 運算符......................................... 58
2.3.1 算術運算符...............................58
2.3.2 關係運算符...............................59
2.3.3 邏輯運算符...............................61
2.3.4 運算優先權...............................62
2.4 字元串處理函式......................... 62
2.4.1 字元串的構造...........................63
2.4.2 字元串比較函式.......................64
2.4.3 字元串查找和替換函式...........64
2.4.4 字元串——數值轉換...............66
2.5 本章小結..................................... 66
第3章數組與矩陣...............................67
3.1 數組運算..................................... 68
3.1.1 數組的創建和操作...................68
3.1.2 數組的常見運算.......................71
3.2 矩陣操作..................................... 74
3.2.1 創建矩陣..................................74
3.2.2 改變矩陣大小...........................79
3.2.3 重構矩陣..................................81
3.3 矩陣元素的運算......................... 81
3.3.1 矩陣的加減運算...................... 82
3.3.2 矩陣的乘法運算...................... 83
3.3.3 矩陣的除法運算...................... 84
3.3.4 矩陣的冪運算.......................... 85
3.3.5 矩陣元素的查找...................... 85
3.3.6 矩陣元素的排序...................... 86
3.3.7 矩陣元素的求和...................... 87
3.3.8 矩陣元素的求積...................... 88
3.3.9 矩陣元素的差分...................... 88
3.4 矩陣運算..................................... 89
3.4.1 矩陣分析.................................. 89
3.4.2 矩陣分解.................................. 94
3.4.3 特徵值和特徵向量................ 100
3.5 稀疏矩陣................................... 102
3.5.1 稀疏矩陣的存儲方式............ 103
3.5.2 稀疏矩陣的生成.................... 103
3.5.3 稀疏矩陣的運算.................... 107
3.6 本章小結................................... 108
第4章MATLAB 編程基礎.................109
4.1 M檔案編輯器........................... 110
4.2 變數....................................... 112
4.2.1 變數的命名............................ 112
4.2.2 變數的類型............................ 113
4.2.3 MATLAB 默認的特殊變數... 113
4.2.4 關鍵字.................................... 114
4.3 MATLAB的控制流.................. 114
4.3.1 順序結構................................ 114
4.3.2 if-else-end 分支結構.............. 115
4.3.3 switch-case ............................. 117
4.3.4 try-catch 結構......................... 119
4.3.5 for 循環結構.......................... 120
4.3.6 while 循環結構...................... 121
4.4 控制程式流的其他常用指令... 122
4.4.1 return 指令.............................. 122
4.4.2 input 和keyboard 指令.......... 123
4.4.3 yesinput指令.......................... 123
4.4.4 pause指令.............................. 123
4.4.5 continue指令......................... 124
4.4.6 break指令.............................. 124
4.4.7 error 和warning指令.............125
4.5 腳本和函式............................... 125
4.5.1 腳本........................................125
4.5.2 函式........................................126
4.5.3 M 檔案的一般結構................127
4.5.4 匿名函式、子函式、私有函式
與私有目錄.............................129
4.5.5 重載函式................................131
4.5.6 eval和feval函式...................131
4.5.7 內聯函式................................134
4.5.8 向量化和預分配.....................136
4.5.9 函式的函式.............................137
4.5.10 P碼檔案...............................138
4.6 M檔案中變數的檢測與傳遞... 139
4.6.1 輸入/輸出變數檢測指令........139
4.6.2 “可變數量”輸入/輸出變數..140
4.6.3 跨空間變數傳遞和賦值.........142
4.7 MATLAB程式的調試.............. 144
4.7.1 程式調試的基本概念.............144
4.7.2 直接調試法.............................145
4.7.3 使用調試函式進行調試.........146
4.7.4 工具調試法.............................149
4.7.5 程式的性能最佳化技術.............150
4.8 本章小結................................... 151
第5章數據可視化.............................153
5.1 圖形繪製................................... 154
5.1.1 離散數據及離散函式.............154
5.1.2 連續函式................................154
5.1.3 圖形繪製示例.........................155
5.1.4 圖形繪製的基本步驟.............157
5.2 二維圖形繪製........................... 157
5.2.1 plot 指令.................................157
5.2.2 格柵........................................162
5.2.3 文字說明................................162
5.2.4 線型、標記和顏色.................165
5.2.5 坐標軸設定.............................168
5.2.6 圖形疊繪................................169
5.2.7 子圖繪製................................170
5.2.8 互動式繪圖.............................171
5.2.9 雙坐標軸繪製........................ 172
5.2.10 fplot繪圖指令...................... 173
5.2.11 ezplot繪圖指令................... 174
5.2.12 特殊坐標軸繪圖.................. 175
5.2.13 二維特殊圖形函式.............. 177
5.3 三維圖形繪製........................... 182
5.3.1 曲線圖繪製............................ 182
5.3.2 格線圖繪製............................ 183
5.3.3 曲面圖繪製............................ 184
5.3.4 光照模型................................ 185
5.3.5 繪製等值線圖........................ 186
5.4 四維圖形可視化....................... 187
5.4.1 用顏色描述第四維................ 187
5.4.2 其他函式................................ 188
5.5 本章小結................................... 189
第二篇
第6章數據分析................................191
6.1 多項式及其函式....................... 192
6.1.1 多項式的表達式和創建........ 192
6.1.2 多項式求根............................ 193
6.1.3 多項式的四則運算................ 194
6.1.4 多項式的導數、積分與估值196
6.1.5 多項式運算函式及操作指令197
6.1.6 有理多項式............................ 198
6.2 數據插值................................... 199
6.2.1 一維插值................................ 199
6.2.2 二維插值................................ 203
6.3 函式的極限............................... 204
6.3.1 極限的概念............................ 204
6.3.2 求極限的函式........................ 204
6.4 函式數值積分........................... 206
6.4.1 數值積分問題的數學表述.... 206
6.4.2 一元函式的數值積分............ 206
6.4.3 多重數值積分........................ 208
6.5 本章小結................................... 209
第7章符號數學計算......................... 211
7.1 MATLAB符號計算概述.......... 212
7.2 符號對象和符號表達式........... 212
7.2.1 符號對象的創建命令.............212
7.2.2 符號對象的創建示例.............213
7.2.3 符號計算中的運算符和函式.216
7.2.4 符號對象的類別識別函式.....220
7.2.5 符號表達式中的變數確定.....222
7.2.6 符號精度計算.........................223
7.3 符號表達式操作....................... 224
7.3.1 符號表達式顯示.....................224
7.3.2 符號表達式合併.....................225
7.3.3 符號表達式展開.....................225
7.3.4 符號表達式嵌套.....................226
7.3.5 符號表達式分解.....................227
7.3.6 符號表達式化簡.....................228
7.4 符號表達式替換....................... 229
7.4.1 subs 替換函式........................230
7.4.2 subexpr替換函式...................231
7.5 符號函式的操作....................... 232
7.5.1 複合函式操作.........................232
7.5.2 反函式操作.............................233
7.6 符號微積分............................... 233
7.6.1 符號表達式的極限.................234
7.6.2 符號表達式的微分.................235
7.6.3 符號表達式的積分.................236
7.6.4 符號表達式的級數求和.........237
7.6.5 符號表達式的泰勒級數.........238
7.7 符號積分變換........................... 239
7.7.1 傅立葉變換及其反變換.........239
7.7.2 拉普拉斯變換及其反變換.....240
7.7.3 Z 變換及其反變換.................241
7.8 符號代數方程求解................... 242
7.9 符號微分方程求解................... 245
7.10 符號分析可視化..................... 246
7.10.1 funtool分析界面..................247
7.10.2 taylortool分析界面..............250
7.11 本章小結................................. 251
第8章機率統計................................253
8.1 產生隨機變數........................... 254
8.1.1 二項分布的隨機數據的產生.254
8.1.2 常態分配的隨機數據的產生254
8.1.3 常見分布的隨機數產生........ 255
8.2 機率密度計算........................... 256
8.2.1 通用函式機率密度值............ 256
8.2.2 專用函式機率密度值............ 258
8.3 累積機率分布........................... 259
8.3.1 通用函式累積機率值............ 259
8.3.2 專用函式累積機率值............ 260
8.4 統計特徵................................... 261
8.4.1 平均值、中值........................ 261
8.4.2 數據比較................................ 262
8.4.3 期望........................................ 263
8.4.4 方差和標準差........................ 263
8.4.5 協方差與相關係數................ 264
8.5 統計作圖................................... 265
8.5.1 正整數頻率表........................ 265
8.5.2 累積分布函式圖形................ 265
8.5.3 最小二乘擬合直線................ 266
8.5.4 繪製常態分配機率圖形........ 267
8.5.5 樣本數據的盒圖.................... 268
8.5.6 參考線繪製............................ 268
8.5.7 樣本機率圖形........................ 270
8.5.8 正態擬合直方圖.................... 271
8.6 本章小結................................... 272
章數學建模函式.........................273
9.1 曲線擬合函式........................... 274
9.1.1 多項式擬合............................ 274
9.1.2 加權最小方差（WLS）擬合原
理及實例................................ 275
9.1.3 非線性曲線擬合.................... 277
9.2 參數估計函式........................... 278
9.2.1 常見分布的參數估計............ 279
9.2.2 點估計.................................... 281
9.2.3 區間估計................................ 282
9.3 參數傳遞................................... 283
9.3.1 輸入和輸出參數的數目........ 283
9.3.2 可變數目的參數傳遞............ 284
9.3.3 返回被修改的輸入參數........ 285
9.3.4 全局變數................................ 286
9.4 本章小結................................... 287
第10章經典智慧型算法.......................289
10.1 粒子群算法的MATLAB
實現......................................... 290
10.1.1 基本原理..............................290
10.1.2 程式設計..............................291
10.1.3 經典套用..............................298
10.2 遺傳算法的MATLAB 實現... 302
10.2.1 基本原理..............................302
10.2.2 程式設計..............................305
10.2.3 經典套用..............................310
10.3 蟻群算法概述......................... 315
10.3.1 基本原理..............................316
10.3.2 程式設計..............................317
10.3.3 經典套用..............................319
10.4 本章小結................................. 326
第三篇
第11 章偏微分方程工具箱................327
11.1 偏微分方程（PDE）工具箱
介紹......................................... 328
11.1.1 偏微分方程常見類型介紹...328
11.1.2 偏微分方程工具箱簡介.......334
11.2 求解偏微分方程示例............. 336
11.2.1 求解橢圓方程.......................336
11.2.2 求解拋物線方程...................340
11.2.3 求解雙曲線方程...................343
11.2.4 求解特徵值方程...................348
11.3 本章小結................................. 351
第12章最佳化工具箱...........................353
12.1 最佳化工具箱及最最佳化問題
介紹......................................... 354
12.1.1 最佳化工具箱常用函式...........354
12.1.2 最最佳化問題...........................357
12.2 線性規劃................................. 360
12.2.1 線性規劃函式.......................360
12.2.2 線性規劃問題的套用...........362
12.3 無約束非線性規劃................. 369
12.3.1 基本數學原理介紹.............. 370
12.3.2 無約束非線性規劃函式...... 371
12.3.3 無約束非線性規劃問題的
套用...................................... 374
12.4 二次規劃................................. 374
12.4.1 二次規劃函式quadprog ...... 374
12.4.2 二次規劃問題的套用.......... 376
12.5 有約束最小化......................... 377
12.5.1 有約束最小化函式
fmincon ................................ 377
12.5.2 有約束最小化套用.............. 380
12.6 目標規劃................................. 381
12.6.1 目標規劃函式fgoalattain .... 381
12.6.2 目標規劃套用...................... 384
12.7 最大最小化..............................................................................................................387
12.7.1 最大最小化函式fminimax.. 388
12.7.2 最大最小化套用.................. 389
12.8 本章小結................................. 391
第13章圖像處理工具箱....................393
13.1 MATLAB 圖像處理基礎知識394
13.1.1 MATLAB 圖像表達方式..... 394
13.1.2 MATLAB支持的圖像檔案格
式.......................................... 395
13.1.3 MATLAB 圖像類型............ 396
13.1.4 MATLAB 圖像類型轉換..... 399
13.1.5 MATLAB 圖像數據讀/寫... 401
13.2 圖像顯示................................. 402
13.2.1 標準圖像顯示技術.............. 402
13.2.2 特殊圖像顯示技術.............. 404
13.3 圖像運算................................. 407
13.3.1 代數運算.............................. 407
13.3.2 空間變換.............................. 409
13.3.3 圖像配準.............................. 412
13.4 圖像數據變換......................... 413
13.4.1 二維傅立葉變換.................. 413
13.4.2 離散餘弦變換...................... 418
13.4.3 其他變換.............................. 420
13.5 圖像分析與增強..................... 421
13.5.1 像素值及統計.......................422
13.5.2 圖像分析..............................425
13.5.3 圖像調整..............................428
13.5.4 圖像平滑..............................432
13.6 圖像區域處理......................... 434
13.6.1 區域設定..............................434
13.6.2 區域濾波..............................436
13.6.3 區域填充..............................436
13.7 形態學操作............................. 437
13.7.1 圖像膨脹..............................437
13.7.2 圖像腐蝕..............................438
11.7.3 形態學重建...........................439
13.8 顏色處理................................. 439
13.8.1 顯示顏色..............................439
13.8.2 減少顏色..............................440
13.8.3 轉換顏色..............................441
13.9 本章小結................................. 441
第14章信號處理工具箱...................443
14.1 MATLAB 信號處理基礎
知識......................................... 444
14.1.1 連續信號及其實現...............444
14.1.2 離散信號及其實現...............444
14.1.3 離散信號基本運算...............448
14.1.4 離散系統概念.......................451
14.1.5 Z 變換定義與性質...............452
14.1.6 離散傅立葉變換...................452
14.2 統計信號處理......................... 453
14.2.1 相關性與協方差...................453
14.2.2 頻譜分析..............................455
14.2.3 窗函式..................................456
14.2.4 功率譜估計...........................458
14.2.5 現代譜估計...........................460
14.2.6 時頻分析..............................461
14.2.7 特殊變換方法.......................462
14.2.8 重新採樣..............................465
14.3 IIR 濾波器............................... 466
14.3.1 IIR 濾波器優勢....................466
14.3.2 經典濾波器設計過程...........466
14.3.3 經典法IIR 濾波器設計.......466
14.3.4 直接法IIR 濾波器設計....... 472
14.4 FIR 濾波器.............................. 474
14.4.1 窗函式法FIR 濾波器設計.. 474
14.4.2 約束最小二乘法FIR 濾波器
設計...................................... 476
14.4.3 其他設計方法...................... 477
14.5 參數建模................................. 477
14.5.1 時域建模.............................. 478
14.5.2 頻域建模.............................. 479
14.6 特殊波形發生函式................. 480
14.6.1 頻率掃描餘弦函式.............. 480
14.6.2 Sinc函式.............................. 481
14.6.3 高斯震盪正弦脈衝.............. 482
14.6.4 三角脈衝.............................. 482
14.6.5 三角波.................................. 483
14.6.6 方形脈衝.............................. 484
14.6.7 方波...................................... 484
14.6.8 脈衝序列.............................. 485
14.6.9 壓控振盪波.......................... 486
14.7 GUI工具................................. 486
14.7.1 信號處理綜合工具.............. 487
14.7.2 波形查看器.......................... 488
14.7.3 譜分析查看器...................... 488
14.7.4 濾波器可視化工具.............. 489
14.7.5 濾波器設計與分析工具...... 490
14.7.6 濾波處理工具...................... 491
14.8 本章小結................................. 492
第15章小波分析工具箱....................493
15.1 小波分析................................. 494
15.1.1 小波分析概述...................... 494
15.1.2 傅立葉變換和小波變換...... 495
15.1.3 多分辨分析.......................... 498
15.1.4 小波包分析.......................... 501
15.1.5 幾種常用的小波.................. 505
15.1.6 小波套用演示示例.............. 507
15.2 小波工具箱介紹..................... 508
15.2.1 小波工具箱的啟動.............. 508
15.2.2 一維連續小波分析工具...... 510
15.2.3 一維離散小波分析工具...... 514
15.3 小波分析在圖像處理中的
套用......................................... 520
15.3.1 基於小波變換的圖像局部
壓縮......................................520
15.3.2 二維小波變換的圖像壓縮...522
15.3.3 圖像壓縮中閾值的確定與作
用命令..................................525
15.3.4 基於小波包變換的圖像
壓縮......................................526
15.3.5 小波變換用於圖像去噪.......527
15.3.6 小波分析用於圖像增強.......531
15.3.7 圖像鈍化與銳化...................533
15.3.8 小波分析用於圖像融合.......535
15.3.9 小波分析用於圖像分解.......536
15.4 本章小結................................. 539
第16章Simulink 仿真基礎................541
16.1 Simulink 概述.......................... 542
16.1.1 Simulink 的基本概念...........542
16.1.2 Simulink 的工作環境與
啟動......................................544
16.1.3 Simulink 模型的特點...........545
16.1.4 Simulink 模組的組成...........547
16.1.5 Simulink 中的數據類型.......549
16.1.6 Simulink 中的模組和
模組庫..................................551
16.1.7 Simulink 常用工具...............557
16.1.8 Simulink 的實例演示...........558
16.2 Simulink 模型創建.................. 560
16.2.1 Simulink 模組的基本操作...561
16.2.2 模型和模型檔案...................564
16.2.3 創建模型的基本步驟和
技巧......................................565
16.3 過零檢測和代數環................. 569
16.3.1 過零檢測..............................569
16.3.2 代數環..................................571
16.4 本章小結................................. 572
第17章Simulink 仿真套用................573
17.1 子系統的創建和封裝............. 574
17.1.1 子系統介紹.......................... 574
17.1.2 創建子系統.......................... 576
17.1.3 封裝子系統.......................... 577
17.2 仿真模型的分析..................... 580
17.2.1 模型狀態的確定.................. 580
17.2.2 線性化的數學描述.............. 582
17.2.3 平衡點分析.......................... 584
17.2.4 微分方程的求解算法.......... 585
17.3 運行仿真................................. 586
17.3.1 啟動仿真.............................. 586
17.3.2 仿真的配置.......................... 589
17.3.3 最佳化仿真過程...................... 594
17.4 模型調試................................. 597
17.4.1 Simulink 調試器................... 597
17.4.2 命令行調試及設定斷點...... 598
17.5 Simulink 實例套用.................. 599
17.6 本章小結................................. 603
第18章Stateflow建模與套用...........605
18.1 Stateflow基礎......................... 606
18.1.1 Stateflow的定義.................. 606
18.1.2 狀態圖編輯器...................... 606
18.1.3 Stateflow流程圖.................. 608
18.2 並行機制................................. 611
18.2.1 設定狀態關係...................... 611
18.2.2 並行狀態活動順序配置...... 612
18.3 Stateflow的對象..................... 613
18.3.1 真值表.................................. 613
18.3.2 圖形函式.............................. 613
18.4 本章小結................................. 616
第19章神經網路工具箱...................617
19.1 神經網路MATLAB工具箱... 618
19.1.1 通用神經網路工具箱函式...619
19.1.2 感知器MATLAB 函式........622
19.1.3 線性神經網路函式...............624
19.1.4 BP 神經網路函式.................627
19.1.5 徑向基神經網路函式...........628
19.1.6 自組織神經網路函式...........634
19.2 神經網路Simulink 工具箱..... 639
19.3 經典套用................................. 644
19.3.1 函式逼近..............................644
19.3.2 數據擬合..............................655
19.4 本章小結................................. 660
