MATLAB R2018a從入門到精通
作者：溫欣研、劉浩
定價：99元
印次：1-1
ISBN：9787302521730
出版日期：2019.04.01
印刷日期：2019.02.26
定價：99元
印次：1-1
ISBN：9787302521730
出版日期：2019.04.01
印刷日期：2019.02.26
出版社：清華大學出版社
本書是針對MATLAB R2018a最新版本進行編寫的。書中講述的內容是使用MATLAB進行科學研究、系統仿真、數據分析與處理的必備知識。通過全面學習本書，讀者可以獲得使用MATLAB進行數學計算、數據分析及處理的相關技能，並能快速掌握使用MATLAB進行工作的基本方法。全書可分為5篇，共20章：基礎知識部分包括MATLAB概述、MATLAB基礎、數據輸入輸出基礎、編程基礎和可視化基礎；數學基礎部分包括數組與矩陣操作、數學函式運算和符號數學計算；數據分析部分包括多項式分析、數值運算、最佳化和機率統計；拓展知識部分包括句柄圖形、GUI編程、Simulink基礎、編譯器和應用程式接口；MATLAB套用部分包括信號處理套用、圖像處理套用、小波分析套用和偏微分方程套用等內容。
目 錄
第一篇 基礎知識
第1章 MATLAB概述 3
1.1 工作環境 3
1.1.1 系統組成 3
1.1.2 工作視窗 4
1.1.3 套用簡介 8
1.2 檔案管理 8
1.2.1 目錄結構 8
1.2.2 當前資料夾瀏覽器 9
1.2.3 路徑搜尋 9
1.3 幫助系統 11
1.3.1 文本幫助 11
1.3.2 演示幫助 12
1.3.3 幫助導航視窗 13
1.4 MATLAB使用初步 15
1.5 本章小結 15
第2章 MATLAB基礎 16
2.1 數據類型 16
2.1.1 數值類型 16
2.1.2 字元與字元串 21
2.1.3 結構 21
2.1.4 單元數組 24
2.1.5 函式句柄 26
2.1.6 映射容器 27
2.1.7 數據類型識別與轉換 31
2.2 運算符與運算 32
2.2.1 算術運算符 32
2.2.2 關係運算符 32
2.2.3 邏輯運算符 33
2.2.4 運算優先權 34
2.3 字元串處理 35
2.3.1 字元串構造 35
2.3.2 字元串比較 36
2.3.3 查找與替換 36
2.3.4 字元串類型轉換 37
2.4 矩陣基礎 37
2.4.1 有關概念 38
2.4.2 創建矩陣 38
2.4.3 改變矩陣結構 40
2.4.4 矩陣下標 41
2.4.5 矩陣信息 42
2.5 本章小結 45
第3章數據輸入輸出基礎 46
3.1打開與關閉檔案 46
3.1.1打開檔案 46
3.1.2關閉檔案 48
3.2讀寫二進制檔案 49
3.2.1寫二進制檔案 49
3.2.2讀二進制檔案 49
3.3讀寫文本檔案 51
3.3.1寫文本檔案 51
3.3.2讀文本檔案 52
3.4讀寫位置控制 53
3.5導入數據 54
3.5.1使用嚮導導入數據 54
3.5.2使用命令導入數據 55
3.6本章小結 56
第4章編程基礎 57
4.1變數與語句 57
4.1.1變數命名 57
4.1.2變數類型 58
4.1.3特殊變數 58
4.1.4關鍵字 59
4.1.5語句構成 59
4.2程式控制 60
4.2.1順序結構 60
4.2.2分支結構 60
4.2.3循環結構 64
4.2.4其他常用控制命令 66
4.3M檔案與腳本 68
4.3.1M檔案 68
4.3.2腳本 69
4.4函式 69
4.4.1M檔案函式 69
4.4.2匿名函式 71
4.4.3子函式 72
4.4.4私有函式 73
4.4.5重載函式 73
4.4.6內聯函式 73
4.4.7eval、feval函式 74
4.4.8函式的函式 75
4.4.9內嵌函式 75
4.4.10函式編寫建議 75
4.5M檔案變數檢測 76
4.5.1輸入輸出變數檢測 76
4.5.2可變數量輸入輸出 76
4.6程式調試 77
4.6.1直接調試 77
4.6.2工具調試 78
4.7本章小結 78
第5章可視化基礎 79
5.1圖形繪製對象 79
5.2二維圖形 79
5.2.1plot命令 79
5.2.2圖形疊繪 83
5.2.3子圖繪製 84
5.2.4互動繪圖 86
5.2.5雙縱坐標圖 87
5.2.6特殊坐標繪圖 88
5.2.7函式繪圖 90
5.3三維圖形 92
5.3.1曲線圖 92
5.3.2格線圖 93
5.3.3曲面圖 94
5.4四維圖形 95
5.4.1第四維表達 96
5.4.2四維圖繪製 96
5.5特殊圖形 97
5.5.1餅狀圖 98
5.5.2直方圖 99
5.5.3柱形圖 99
5.5.4離散數據點圖 101
5.5.5散點圖 102
5.5.6向量圖 103
5.5.7等值線圖 104
5.6圖形處理 105
5.6.1圖形輸出 105
5.6.2圖形細化 106
5.6.3坐標軸控制 111
5.6.4視角與透視 112
5.7繪圖視窗 113
5.7.1創建繪圖視窗 114
5.7.2繪圖視窗工具列 114
5.8本章小結 115
第二篇數學基礎
第6章數組與矩陣操作 117
6.1數組運算 117
6.1.1創建與訪問數組 117
6.1.2數組運算 120
6.2矩陣操作 124
6.2.1創建矩陣 124
6.2.2改變矩陣結構 129
6.3矩陣元素運算 131
6.3.1矩陣四則運算 131
6.3.2矩陣元素冪運算 134
6.3.3矩陣元素查找與排序 134
6.3.4矩陣元素求和、求積與
求差分 135
6.4矩陣運算 138
6.4.1矩陣分析 138
6.4.2矩陣分解 142
6.4.3特徵值與特徵向量 145
6.4.4矩陣函式運算 145
6.5稀疏矩陣 148
6.5.1稀疏矩陣存儲方式 148
6.5.2創建稀疏矩陣 148
6.5.3稀疏矩陣運算 150
6.6本章小結 150
第7章數學函式運算 151
7.1初等函式運算 151
7.1.1三角函式 151
7.1.2指數與對數函式 153
7.1.3複數函式 154
7.1.4截斷和求余函式 155
7.1.5離散數學函式 156
7.1.6基本數據分析函式 157
7.1.7多項式函式 159
7.2特殊函式運算 160
7.2.1特殊函式 160
7.2.2坐標變換函式 161
7.3本章小結 162
第8章符號計算 163
8.1符號計算概述 163
8.2符號變數與表達式 164
8.2.1符號對象 165
8.2.2符號計算運算符與函式 167
8.2.3符號對象識別 171
8.2.4符號變數 172
8.2.5符號表達式顯示 173
8.2.6表達式項操作 173
8.2.7符號數值和精度 177
8.3符號函式 178
8.3.1複合函式操作 179
8.3.2反函式運算 179
8.4符號微積分 180
8.4.1符號表達式的極限 180
8.4.2符號表達式的導數 181
8.4.3符號表達式的積分 182
8.4.4符號表達式的級數求和/積 182
8.4.5符號表達式的泰勒級數 183
8.5符號積分變換 185
8.5.1Fourier變換 185
8.5.2Laplace變換 185
8.5.3Z變換 186
8.6符號矩陣計算 187
8.6.1算術運算 187
8.6.2線性代數運算 187
8.6.3特徵值分解 188
8.7符號方程求解 188
8.7.1代數方程求解 189
8.7.2微分方程求解 191
8.8符號計算界面 192
8.8.1funtool分析界面 192
8.8.2taylortool分析界面 194
8.9本章小結 195
第三篇數據分析
第9章多項式分析 197
9.1多項式及函式 197
9.1.1多項式及其函式 197
9.1.2多項式計算 197
9.1.3多項式方程求根 198
9.1.4多項式四則運算 198
9.1.5多項式微積分 200
9.1.6有理多項式展開 201
9.2極限 202
9.3本章小結 202
第10章數值運算 203
10.1解線性方程組 203
10.1.1線性法 203
10.1.2疊代法 205
10.2插值與擬合 206
10.2.1插值 206
10.2.2曲線擬合 212
10.3數值微積分 213
10.3.1一元數值積分 214
10.3.2多重數值積分 215
10.3.3數值微分 216
10.4常微分方程 217
10.5本章小結 218
第11章最佳化 219
11.1最佳化問題求解過程 219
11.1.1選擇求解器 219
11.1.2設定變數 220
11.1.3寫目標函式 220
11.1.4寫約束條件 222
11.1.5設定求解器參數 222
11.1.6求解並檢查結果 223
11.1.7改善最佳化結果 224
11.2線性規劃 224
11.3二進制整數規劃 228
11.4二次規劃 229
11.5非線性規劃 230
11.5.1無約束最佳化 230
11.5.2約束最佳化 233
11.6多目標規劃 236
11.6.1多目標規劃函式 236
11.6.2最大最小化問題 237
11.7最小二乘問題 239
11.7.1線性最小二乘問題 239
11.7.2非線性最小二乘問題 241
11.8GUI工具 242
11.9本章小結 243
第12章機率統計 244
12.1統計量操作 244
12.1.1產生隨機數 244
12.1.2抽樣 247
12.2數據統計分析 249
12.2.1特徵統計量 249
12.2.2統計圖表 252
12.3機率分布與計算 257
12.3.1機率密度計算 258
12.3.2機率分布計算 260
12.4本章小結 262
第四篇拓展知識
第13章句柄圖形 264
13.1句柄圖形對象系統 264
13.1.1句柄圖形對象組織 264
13.1.2句柄圖形對象簡介 265
13.2句柄圖形對象操作 266
13.2.1創建與保存 266
13.2.2訪問、複製和刪除 267
13.2.3圖形輸出控制 269
13.3屬性設定 274
13.3.1通用對象屬性 274
13.3.2屬性設定函式 275
13.3.3默認屬性設定 276
13.4Figure對象 278
13.4.1Figure對象簡介 278
13.4.2Figure對象操作 279
13.5Axes對象 280
13.5.1Axes對象簡介 280
13.5.2Axes對象操作 280
13.6Core對象 287
13.7Plot對象 289
13.7.1創建Plot對象 289
13.7.2連線變數 290
13.8Group對象 291
13.8.1創建Group對象 291
13.8.2對象變換 291
13.9Annotation對象 293
13.10本章小結 293
第14章GUI編程 294
14.1GUI基礎 294
14.1.1GUI介紹 294
14.1.2創建GUI 295
14.1.3回調函式 297
14.2GUI控制項 298
14.2.1GUI控制項類型 298
14.2.2創建GUI控制項 299
14.3GUI選單和工具列 302
14.3.1GUI選單 302
14.3.2GUI工具列 305
14.4對話框 306
14.4.1創建函式 306
14.4.2創建方法 306
14.5布局 309
14.5.1布局函式 309
14.5.2布局方式 309
14.6GUI行為控制編程 313
14.6.1回調與中斷 314
14.6.2數據管理 315
14.7GUI實例 315
14.8GUI設計 321
14.9本章小結 324
第15章Simulink基礎 325
15.1概述 325
15.1.1基本概念 325
15.1.2工作環境 326
15.1.3Simulink數據類型 329
15.1.4模組和模組庫 329
15.1.5Simulink常用工具 334
15.2Simulink模型 334
15.2.1模組基本操作 335
15.2.2設定輸出提示 338
15.2.3模型和模型檔案 339
15.2.4保存系統模型 342
15.2.5列印模型框圖及生成
報告 343
15.3子系統 346
15.3.1子系統介紹 346
15.3.2高級子系統技術 348
15.4運行仿真 358
15.4.1啟動仿真過程 358
15.4.2仿真過程診斷 359
15.4.3仿真配置 359
15.4.4仿真的設定 361
15.5調試 364
15.5.1模型調試 364
15.5.2調試器控制 367
15.5.3設定斷點 370
15.6S函式 373
15.6.1S函式概述 373
15.6.2M檔案S函式 376
15.7PID控制的Simulink系統仿真
實例 379
15.8本章小結 382
第16章MATLAB編譯器與接口 383
16.1編譯器安裝與配置 383
16.1.1編譯器介紹與安裝 383
16.1.2編譯器配置 384
16.2編譯過程 384
16.2.1MCR安裝 384
16.2.2MCR編譯過程 385
16.3編譯生成獨立程式 385
16.3.1編譯命令mcc 385
16.3.2編譯獨立程式 386
16.4接口概述 389
16.4.1MEX檔案 389
16.4.2MAT檔案 389
16.4.3計算引擎 390
16.5基於C/C++的MEX檔案 390
16.5.1MEX檔案結構 390
16.5.2創建C/C++MEX檔案 391
16.5.3調試C/C++MEX檔案 395
16.6本章小結 396
第五篇MATLAB套用
第17章信號處理套用 398
17.1信號處理基礎 398
17.1.1連續信號 398
17.1.2離散信號 399
17.1.3波形發生函式 402
17.1.4信號基本運算 408
17.2統計信號處理 411
17.2.1相關性與協方差 411
17.2.2頻譜分析 412
17.2.3窗函式 413
17.2.4經典譜估計 416
17.2.5現代譜估計 418
17.2.6時頻分析 419
17.2.7特殊變換 420
17.2.8重採樣 424
17.3IIR濾波器 425
17.3.1經典法IIR濾波器設計 425
17.3.2直接法IIR濾波器設計 431
17.4FIR濾波器 432
17.4.1窗函式法 432
17.4.2約束最小二乘法 433
17.4.3其他FIR濾波器設計
方法 434
17.5參數建模 435
17.5.1時域建模 435
17.5.2頻域建模 437
17.6GUI工具 438
17.6.1信號綜合處理工具 438
17.6.2波形查看器 439
17.6.3譜分析查看器 439
17.6.4濾波器可視化工具 440
17.6.5濾波器設計與分析工具 440
17.6.6濾波處理工具 441
17.7本章小結 442
第18章圖像處理套用 443
18.1圖像處理基礎 443
18.1.1圖像表達 443
18.1.2圖像類型與檔案 444
18.1.3圖像數據讀寫 451
18.2圖像顯示 452
18.2.1標準圖像顯示技術 452
18.2.2特殊圖像顯示技術 453
18.3圖像運算 456
18.3.1代數運算 456
18.3.2空間變換 458
18.4圖像變換 461
18.4.1二維傅立葉變換 461
18.4.2離散餘弦變換 462
18.4.3其他變換 463
18.5圖像分析與增強 464
18.5.1像素分析 464
18.5.2圖像分析 468
18.5.3圖像調整 472
18.5.4圖像平滑 475
18.6圖像區域處理 477
18.6.1區域設定 477
18.6.2區域濾波 478
18.6.3區域填充 479
18.7圖像顏色處理 480
18.7.1顯示顏色位數 480
18.7.2減少顏色 480
18.7.3轉換顏色 481
18.8圖像的數學形態學運算 482
18.8.1膨脹處理 482
18.8.2腐蝕處理 483
18.8.3圖像的開運算 484
18.8.4圖像的閉運算 484
18.9本章小結 485
第19章小波分析套用 486
19.1小波分析基礎 486
19.1.1小波變換 486
19.1.2常用小波基函式 487
19.2連續小波分析 490
19.2.1連續小波變換 490
19.2.2GUI連續小波變換 491
19.3一維離散小波分析 492
19.3.1一維離散小波變換與
重構 493
19.3.2GUI一維離散小波分析 496
19.4二維離散小波分析 497
19.4.1二維離散小波變換與
重構 497
19.4.2GUI二維離散小波分析 500
19.5去噪與壓縮 501
19.5.1小波去噪與壓縮 501
19.5.2GUI小波去噪與壓縮 504
19.6本章小結 506
第20章偏微分方程套用 507
20.1PDE套用GUI 507
20.2PDE求解設定 508
20.2.1PDE求解過程 508
20.2.22D幾何構型 509
20.2.3劃分格線 510
20.3PDE求解 511
20.3.1方程類型介紹 512
20.3.2PDE求解示例 513
20.4本章小結 518
