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2023-01-01
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MATLAB实用教程：基础知识到实例引导
内容简介
MATLAB是一种数值计算和图形图像处理的工具软件，它的特点是语法结构简明、数值计算高效、图形功能完备、易学易用。它在矩阵运算、数值分析、优化、图形图像处理、系统建模与仿真等领域都有广泛的应用。本书从MATLAB的基础知识入手，循序渐进的介绍了MATLAB的知识体系结构及操作方法。其中主要介绍了如何使用MATLAB进行数据分析、图形图像处理、MATLAB编程、图形用户界面建立、MATLAB仿真，以及文件输入／输出和应用程序接口等内容。本书侧重于利用大量的实例来引导读者快速学习和掌握MATLAB的各种功能，并尽量与实际问题相结合，以体现其工程应用的重要性。
目录
- 版权信息
- 版 权
- 内容提要
- 前言
- 第1章 MATLAB概述
- 1.1 MATLAB简介
- 1.1.1 MATLAB的发展
- 1.1.2 MATLAB的优点
- 1.1.3 MATLAB的缺点
- 1.2 MATLAB的安装
- 1.3 MATLAB操作界面介绍
- 1.3.1 命令行窗口
- 1.3.2 命令历史记录窗口
- 1.3.3 工作区窗口
- 1.3.4 当前目录窗口
- 1.4 MATLAB帮助系统
- 1.4.1 帮助窗口
- 1.4.2 帮助命令
- 1.5 本章小结
- 第2章 MATLAB基础知识
- 2.1 一般运算符和操作符
- 2.1.1 运算符
- 2.1.2 操作符
- 2.2 数据格式显示
- 2.3 关系运算符
- 2.4 逻辑运算和逻辑函数
- 2.4.1 逻辑运算
- 2.4.2 逻辑函数
- 2.5 字符串操作
- 2.5.1 MATLAB中的字符串符号
- 2.5.2 一般通用字符串操作
- 2.5.3 字符串比较操作
- 2.5.4 字符串与数值间的相互转换
- 2.5.5 进制间的转换
- 2.6 数值数据类型
- 2.6.1 整数
- 2.6.2 浮点数
- 2.6.3 整数和浮点数之间的操作函数
- 2.6.4 复数
- 2.7 函数的简明介绍
- 2.8 数组
- 2.8.1 一维数组的创建
- 2.8.2 多维数组的创建
- 2.8.3 数组的运算
- 2.8.4 常用的标准数组
- 2.8.5 低维数组的寻址和搜索
- 2.8.6 低维数组的处理函数
- 2.8.7 高维数组的处理和运算
- 2.9 单元数组和结构体
- 2.9.1 单元数组的创建和操作
- 2.9.2 单元数组处理函数
- 2.9.3 结构体创建
- 2.9.4 结构体处理函数
- 2.10 本章小结
- 第3章 矩阵及其运算
- 3.1 矩阵的表示
- 3.1.1 数值矩阵的生成
- 3.1.2 矩阵的标识
- 3.1.3 矩阵的修改
- 3.1.4 矩阵元素的数据变换
- 3.2 矩阵运算
- 3.2.1 矩阵与常数的四则运算
- 3.2.2 矩阵的转置
- 3.2.3 方阵的行列式
- 3.2.4 矩阵的逆和伪逆
- 3.2.5 矩阵和向量的范数
- 3.2.6 矩阵的秩
- 3.2.7 矩阵的迹
- 3.2.8 矩阵的指数和对数运算
- 3.3 矩阵分解
- 3.3.1 Cholesky分解
- 3.3.2 LU分解
- 3.3.3 QR分解
- 3.3.4 Schur分解
- 3.3.5 奇异值分解
- 3.3.6 特征值分解
- 3.3.7 黑森贝格（Hessenberg）分解
- 3.4 方程组求解
- 3.4.1 线性方程组的求解
- 3.4.2 非线性方程组的求解
- 3.4.3 非齐次线性方程组的通解
- 3.5 矩阵秩与线性相关性
- 3.5.1 矩阵和向量组的秩与线性相关性
- 3.5.2 求行阶梯矩阵和向量组的基
- 3.6 稀疏矩阵
- 3.6.1 稀疏矩阵的生成
- 3.6.2 稀疏矩阵的应用
- 3.6.3 稀疏矩阵与满矩阵的相互转换
- 3.7 本章小结
- 第4章 符号及其运算
- 4.1 字符型、符号型数据变量
- 4.1.1 字符型数据变量的创建
- 4.1.2 符号型数据变量的创建
- 4.1.3 符号变量的基本操作
- 4.2 符号表达式与符号方程
- 4.2.1 符号表达式的创建
- 4.2.2 符号方程的创建
- 4.2.3 符号表达式的操作
- 4.3 符号矩阵的创建等
- 4.3.1 用sym()函数直接创建符号矩阵
- 4.3.2 由数值矩阵转换为符号矩阵
- 4.3.3 利用矩阵元素的通式创建符号矩阵
- 4.3.4 符号矩阵和符号数组的运算
- 4.4 符号微积分
- 4.4.1 符号极限
- 4.4.2 符号微分和求导
- 4.4.3 符号积分
- 4.5 符号积分变换
- 4.5.1 傅里叶变换及其逆变换
- 4.5.2 拉普拉斯变换及其逆变换
- 4.5.3 Z变换及其逆变换
- 4.6 符号代数方程求解
- 4.7 符号微分方程求解
- 4.8 图示化符号函数计算器
- 4.8.1 单变量符号函数计算器
- 4.8.2 泰勒级数逼近计算器
- 4.9 本章小结
- 第5章 微分和积分
- 5.1 极限与导数
- 5.1.1 极限
- 5.1.2 导数
- 5.2 积分
- 5.2.1 一元函数的积分
- 5.2.2 二元函数和三元函数的数值积分
- 5.3 化简、提取与替换代入
- 5.3.1 化简
- 5.3.2 提取和替换代入
- 5.4 级数求和
- 5.4.1 symsum(s)
- 5.4.2 symsum(s,v)
- 5.4.3 symsum(s,v,a,b)
- 5.5 泰勒、傅里叶级数展开
- 5.5.1 一元函数泰勒展开
- 5.5.2 多元函数的完全泰勒展开
- 5.5.3 傅里叶级数展开
- 5.6 多重积分
- 5.6.1 二重积分
- 5.6.2 三重积分
- 5.7 本章小结
- 第6章 多元函数和常微分方程
- 6.1 多元函数的极限、微分及极值
- 6.1.1 多元函数的极限
- 6.1.2 多元函数求导
- 6.1.3 多元函数局部极值
- 6.1.4 条件极值
- 6.1.5 显式复合函数微分求导
- 6.2 重积分
- 6.3 曲线积分与曲面积分
- 6.3.1 定义域无向的积分
- 6.3.2 对坐标的曲面积分
- 6.4 常微分方程和偏微分方程的求解
- 6.4.1 常微分方程的数值求解
- 6.4.2 偏微分方程的数值求解
- 6.5 本章小结
- 第7章 概率与统计
- 7.1 概率密度函数
- 7.1.1 连续分布密度函数
- 7.1.2 离散分布密度函数
- 7.1.3 抽样分布密度函数
- 7.2 概率分布
- 7.2.1 随机变量的累加分布函数
- 7.2.2 随机变量的逆累加分布函数
- 7.2.3 随机数的产生
- 7.2.4 参数估计
- 7.3 样本描述
- 7.3.1 描述集中程度的统计量
- 7.3.2 描述离散程度的统计量
- 7.3.3 自助统计量
- 7.3.4 中心矩
- 7.3.5 相关系数
- 7.3.6 协方差矩阵
- 7.4 假设检验
- 7.4.1 单个样本的t检验
- 7.4.2 两个样本的t检验
- 7.4.3 Z检验
- 7.5 多元统计分析
- 7.5.1 判别分析
- 7.5.2 聚类分析
- 7.5.3 因素分析
- 7.5.4 多元方差分析
- 7.6 回归分析
- 7.6.1 一元回归分析
- 7.6.2 多元回归分析
- 7.7 本章小结
- 第8章 拟合和插值
- 8.1 数据预处理
- 8.1.1 输入数据集合
- 8.1.2 数据的查看
- 8.1.3 数据的预处理
- 8.2 曲线拟合
- 8.2.1 有关函数介绍
- 8.2.2 曲线的参数拟合
- 8.2.3 非参数拟合
- 8.2.4 基本拟合界面
- 8.2.5 多项式曲线拟合
- 8.3 数值插值
- 8.3.1 一维数值插值
- 8.3.2 二维数值插值
- 8.3.3 三维数值插值
- 8.3.4 样条插值
- 8.4 本章小结
- 第9章 优化问题
- 9.1 优化工具箱
- 9.1.1 优化工具箱的简介
- 9.1.2 优化工具箱中的函数
- 9.1.3 options()函数
- 9.2 无约束最优化问题
- 9.2.1 单变量最优化
- 9.2.2 无约束非线性规划问题
- 9.3 有约束最优化问题
- 9.3.1 线性规划问题
- 9.3.2 有约束非线性最优化问题
- 9.4 二次规划
- 9.5 多目标规划
- 9.6 最小二乘最优化问题
- 9.6.1 非线性数据（曲线）拟合
- 9.6.2 非负线性最小二乘问题
- 9.6.3 有约束线性最小二乘问题
- 9.6.4 非线性最小二乘问题
- 9.7 非线性方程（组）求解
- 9.7.1 非线性方程的解
- 9.7.2 非线性方程组的解
- 9.8 本章小结
- 第10章 图形绘制
- 10.1 基本绘图命令
- 10.1.1 图形窗口简介
- 10.1.2 基本绘图操作
- 10.1.3 图形注释
- 10.1.4 特殊函数
- 10.2 二维绘图
- 10.2.1 二维绘图命令
- 10.2.2 交互式绘图操作
- 10.3 三维绘图
- 10.3.1 三维绘图函数
- 10.3.2 三维绘图改进函数
- 10.3.3 三维图形的可视效果控制
- 10.3.4 三维图形的光照控制
- 10.3.5 柱面和球面的表达
- 10.4 本章小结
- 第11章 高级图形处理
- 11.1 图形对象
- 11.1.1 通用函数
- 11.1.2 根对象
- 11.1.3 轴对象
- 11.1.4 用户控制对象
- 11.1.5 用户菜单对象
- 11.2 图形的高级控制
- 11.2.1 视点控制和图形的旋转
- 11.2.2 颜色的使用
- 11.2.3 光照控制
- 11.3 本章小结
- 第12章 MATLAB编程基础
- 12.1 M文件和P文件
- 12.1.1 M函数文件
- 12.1.2 M脚本文件
- 12.1.3 M文件的规则和属性
- 12.1.4 P文件及其操作
- 12.2 M文件编辑器
- 12.2.1 运行M文件编辑器
- 12.2.2 设置M文件编辑器的属性
- 12.3 MATLAB编程的构件
- 12.3.1 变量
- 12.3.2 变量的检测和传递
- 12.3.3 运算关系和运算符号
- 12.3.4 常见函数
- 12.3.5 其他构件
- 12.4 数据流结构
- 12.4.1 顺序结构
- 12.4.2 if和switch选择结构
- 12.4.3 for和while循环结构
- 12.4.4 try…catch容错结构
- 12.4.5 其他数据流结构
- 12.5 控制函数
- 12.5.1 continue()和break()函数
- 12.5.2 return()和pause()函数
- 12.5.3 input()和keyboard()函数
- 12.5.4 error()和warning()函数
- 12.6 本章小结
- 第13章 MATLAB高级编程
- 13.1 MATLAB函数
- 13.1.1 主函数
- 13.1.2 子函数
- 13.1.3 嵌套函数
- 13.2 字符串操作
- 13.2.1 eval()函数
- 13.2.2 feval()函数
- 13.2.3 inline()函数
- 13.3 变量传递和交换
- 13.3.1 输入和输出变量检测函数
- 13.3.2 “可变长度”输入和输出变量
- 13.3.3 全局变量、局部变量及永久变量
- 13.3.4 跨空间计算和赋值
- 13.4 M文件的调试和剖析
- 13.4.1 直接调试法
- 13.4.2 工具调试法
- 13.4.3 应用实例
- 13.5 本章小结
- 第14章 MATLAB句柄图形系统
- 14.1 句柄图形基础
- 14.1.1 图形对象概述
- 14.1.2 图形对象句柄
- 14.1.3 图形对象属性
- 14.2 图形对象的创建
- 14.2.1 创建图形窗口对象
- 14.2.2 创建坐标轴对象
- 14.2.3 创建曲线对象
- 14.2.4 创建文字对象
- 14.2.5 创建曲面对象
- 14.2.6 核心图形对象
- 14.3 句柄图形对象的基本操作
- 14.3.1 设置、查询图形对象属性
- 14.3.2 设置对象的默认属性操作
- 14.3.3 高级绘图对象操作
- 14.4 本章小结
- 第15章 GUI设计
- 15.1 GUI设计过程
- 15.1.1 设计的一般步骤和原则
- 15.1.2 GUI设计的基本方式
- 15.2 使用GUIDE创建GUI
- 15.2.1 GUIDE概述
- 15.2.2 启动GUIDE
- 15.2.3 GUI设计窗口简介
- 15.2.4 使用GUIDE创建GUI的步骤
- 15.2.5 使用GUIDE创建GUI的实例
- 15.3 用M文件创建GUI
- 15.4 本章小结
- 第16章 GUI高级图形设计
- 16.1 GUIDE常用工具
- 16.1.1 排列工具
- 16.1.2 对象属性查看器
- 16.1.3 图形窗口的属性
- 16.1.4 图形对象的属性
- 16.2 菜单和对话框
- 16.2.1 图形对象句柄函数
- 16.2.2 菜单
- 16.2.3 对话框
- 16.2.4 GUI组态
- 16.2.5 GUI设计
- 16.3 编程设计GUI
- 16.3.1 M文件和GUI数据管理
- 16.3.2 回调函数的使用方法
- 16.3.3 图形窗口的行为控制
- 16.4 GUI设计实例
- 16.4.1 图形界面的实现
- 16.4.2 行为控制的实现
- 16.5 本章小结
- 第17章 GUI用户控件操作
- 17.1 用户控件的概述
- 17.1.1 用户控件种类
- 17.1.2 用户控件属性
- 17.1.3 回调函数
- 17.2 综合应用实例等
- 17.2.1 双位按钮、“无线电”选择按钮、控件区域框实例
- 17.2.2 静态文本框、滑标、检查框实例
- 17.2.3 可编辑文本框、弹出框、列表框、按钮实例
- 17.2.4 M基础文件
- 17.2.5 编写界面开启程序
- 17.2.6 GUI程序设计
- 17.2.7 回调函数
- 17.2.8 设计实例
- 17.3 本章小结
- 第18章 Simulink基础概述
- 18.1 Simulink的基础操作
- 18.1.1 Simulink概述
- 18.1.2 Simulink启动方式
- 18.2 Simulink仿真系统步骤
- 18.2.1 启动添加Simulink模块
- 18.2.2 建立模型设置模块属性
- 18.2.3 模块连接
- 18.2.4 运行系统输出结果
- 18.3 Simulink的模块库
- 18.3.1 Simulink的公共模块库
- 18.3.2 Simulink的专业模块库
- 18.4 Simulink模块的基本操作
- 18.4.1 Simulink模型的工作原理
- 18.4.2 模块的选定和复制
- 18.4.3 模块大小的改变与旋转
- 18.4.4 模块颜色的改变与名称的改变
- 18.4.5 模块参数设置
- 18.4.6 连线分支与连线改变
- 18.4.7 信号的组合与分解
- 18.5 模型注释
- 18.6 设置Simulink仿真系统界面
- 18.6.1 模块框图属性编辑
- 18.6.2 信号标签与标签传递
- 18.7 仿真运行过程
- 18.7.1 运行仿真
- 18.7.2 仿真参数设置
- 18.7.3 示波器的使用
- 18.8 本章小结
- 第19章 Simulink建模与仿真
- 19.1 Simulink连续系统建模
- 19.1.1 线性系统建模
- 19.1.2 非线性系统建模
- 19.2 子系统
- 19.2.1 通用子系统创建的常见方法
- 19.2.2 子系统的基本操作
- 19.3 子系统的封装技术
- 19.3.1 子系统封装的方法
- 19.3.2 设置封装编辑器的图标编辑选项卡
- 19.3.3 设置封装编辑器的参数初始化选项卡
- 19.3.4 设置封装编辑器的文档编辑选项卡
- 19.4 条件执行子系统
- 19.4.1 条件执行子系统概述
- 19.4.2 条件执行子系统的建立
- 19.5 使能子系统
- 19.5.1 使能子系统的参数设置
- 19.5.2 使能子系统的应用实例
- 19.6 触发子系统
- 19.6.1 触发子系统的种类
- 19.6.2 触发子系统的应用实例
- 19.7 原子子系统
- 19.7.1 原子子系统介绍
- 19.7.2 原子子系统的建立
- 19.8 其他子系统
- 19.9 本章小结
- 第20章 S函数和仿真系统建模
- 20.1 S函数概述
- 20.1.1 S函数的基础概念
- 20.1.2 S函数的使用步骤
- 20.1.3 S函数相关概念
- 20.2 编写S函数
- 20.2.1 S函数工作流程
- 20.2.2 S函数模板的使用
- 20.2.3 S函数程序代码
- 20.3 编写C MEX S函数
- 20.3.1 MEX文件
- 20.3.2 Simstruct数据结构
- 20.3.3 工作向量
- 20.3.4 S函数流程
- 20.3.5 S函数模板
- 20.3.6 S函数包装
- 20.4 本章小结
- 第21章 文件I/O
- 21.1 低级文件I/O介绍
- 21.2 文件打开和关闭
- 21.2.1 打开文件
- 21.2.2 关闭文件
- 21.3 数据的读写
- 21.3.1 读取TXT文件
- 21.3.2 写入二进制文件
- 21.4 文件的定位和文件的状态
- 21.5 高级文件I/O介绍
- 21.5.1 MAT文件操作
- 21.5.2 图像、声音、影片格式文件的操作
- 21.6 本章小结
- 第22章 应用程序接口
- 22.1 C语言MEX文件
- 22.1.1 MEX文件的结构
- 22.1.2 创建C语言的MEX文件
- 22.2 MAT文件
- 22.2.1 创建C语言的MAT文件
- 22.2.2 创建Fortran语言的MAT文件
- 22.3 Java接口
- 22.3.1 MATLAB中的Java接口
- 22.3.2 Java接口程序应用
- 22.4 本章小结
- 第23章 MATLAB工具箱
- 23.1 MATLAB工具箱概述
- 23.1.1 工具箱类型
- 23.1.2 MATLAB常用工具箱介绍
- 23.1.3 工具箱和工具箱函数的查询办法
- 23.1.4 工具箱的扩充
- 23.1.5 工具箱的添加
- 23.2 MATLAB主工具箱
- 23.3 本章小结
- 第24章 信号处理工具箱
- 24.1 信号、系统及信号处理的基本概念
- 24.1.1 信号
- 24.1.2 系统
- 24.1.3 信号处理
- 24.2 基本信号的表示和可视化
- 24.2.1 正弦波
- 24.2.2 方波
- 24.2.3 锯齿波和三角波
- 24.2.4 指数信号
- 24.2.5 阶跃信号
- 24.2.6 单位脉冲信号
- 24.3 连续信号的时域运算与时域变换
- 24.3.1 相加、相乘运算
- 24.3.2 信号的翻褶、移位、尺度变换
- 24.3.3 卷积运算
- 24.4 线性系统的时域分析
- 24.4.1 脉冲响应
- 24.4.2 阶跃响应
- 24.4.3 对任意输入的响应
- 24.5 连续时间信号的频域分析
- 24.6 连续系统的复频域分析
- 24.6.1 系统函数H (s)定义
- 24.6.2 系统零极点分布与系统稳定性关系
- 24.7 信号采样与重构
- 24.7.1 信号的采样
- 24.7.2 信号的重构
- 24.8 本章小结
- 第25章 图像处理工具箱
- 25.1 图像处理工具箱概述
- 25.1.1 图像处理工具函数
- 25.1.2 MATLAB可操作的图像文件
- 25.1.3 图像和图像数据
- 25.1.4 图像处理工具箱所支持的图像类型
- 25.1.5 图像文件的读写和查询
- 25.1.6 MATLAB图像类型转换
- 25.2 图像处理
- 25.2.1 图像的灰度变换与直方图
- 25.2.2 图像的增强滤波
- 25.2.3 图像的空间变换
- 25.2.4 图像边缘检测与分割
- 25.3 本章小结
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人民邮电出版社
人民邮电出版社是工业和信息化部主管的大型专业出版社，成立于1953年10月1日。人民邮电出版社坚持“立足信息产业、面向现代社会、传播科学知识、服务科教兴国”，致力于通信、计算机、电子技术、教材、少儿、经管、摄影、集邮、旅游、心理学等领域的专业图书出版。
