MATLAB R2018a從入門到精通 ( 簡體 字) |
作者:溫欣研、劉浩 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
譯者: |
出版社:清華大學出版社 | 3dWoo書號: 50861 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 495 元 |
出版日:4/1/2019 |
頁數:515 |
光碟數:0 |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787302521730 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
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前言:MATLAB R2018a為數據分析與處理提供了強大的工具。目前,MATLAB已經在很多領域取得了成功應用。 MATLAB具有的科學計算、仿真和基于模型的設計功能使其在嵌入式系統、控制系統、數字信號處理、通信系統、圖像和視頻處理、FPGA設計、機電系統設計、測試與測量、計算生物學和計算金融學等領域取得了巨大的成功,并在航空和國防、汽車、生物技術和醫藥、通信、電子和半導體、能源生產、金融服務、工業自動化和機械等行業中得到廣泛應用。 由于在各個行業中,MATLAB體現的技術優勢越來越明顯,而且在中國已有大量的工程師將MALTAB作為設計分析軟件,因此學習MATLAB顯得十分必要。 1. 本書特色 本書由從事多年MATLAB工作和實踐的一線從業人員編寫,不只注重應用技巧的介紹,還重點講解MATLAB和工程實際的關系。本書主要有以下幾個特色。 ? 本書通過簡明易懂的示例展示了MATLAB強大的數學功能和無與倫比的解釋語言編程能力,全書基礎和實例詳解并重,重點講解對使用MATLAB至關重要的編程及數學運算功能。 ? 本書內容編排上注意難易結合,詳細介紹MATLAB各功能的使用方法和技巧,不僅使讀者快速入門,還能全面了解MATLAB軟件,提高工作效率。通過對各章算例的學習,讀者可以從各個方面了解MATLAB進行數學處理的方法論,有助于讀者理順思路,在解決實際問題時正確地建立模型。 ? 本書詳細介紹MATLAB的操作方法,讀者可以很輕松地按照書中的指示逐步完成,同時在編寫過程中用醒目的提示指出了讀者容易遇到的困擾和錯誤操作。 ? 本書通過線下線上結合的方式,既提供紙質版本的圖書資料,也提供郵箱溝通渠道,使讀者可以方便快捷地獲得MATLAB使用指導,提高在使用過程中解決問題的效率。 2. 主要內容 本書包括基礎知識、數學基礎、數據分析、拓展知識、MATLAB應用5篇內容,共20章。章節內容安排如下: 第一篇 基礎知識,主要介紹MATLAB使用和編程方面的基礎知識,旨在為讀者學習MATLAB提供入門引導,盡快熟悉MATLAB軟件及編程使用規則。 第1章 MATLAB概述 第2章 MATLAB基礎 第3章 數據輸入輸出基礎 第4章 編程基礎 第5章 可視化基礎 第二篇 數學基礎,介紹基本數學計算在MATLAB中的實現,旨在建立MATLAB進行數學計算的基本概念,使讀者能夠進行基本的工程、科研數學計算。 第6章 數組與矩陣操作 第7章 數學函數運算 第8章 符號計算 第三篇 數據分析,介紹使用MATLAB進行數據分析相關操作的實現方法,旨在為讀者介紹使用MATLAB進行簡單的數據分析操作入門知識,使讀者能夠將數學工具應用到常見的場景中。 第9章 多項式分析 第10章 數值運算 第11章 優 化 第12章 概率統計 第四篇 拓展知識,介紹使用MATLAB進行復雜的數據分析處理與編程所需的拓展知識,旨在為讀者介紹使用MATLAB進行復雜編程的基礎知識,將MATLAB的優勢充分發揮。 第13章 句柄圖形 第14章 GUI編程 第15章 Simulink基礎 第16章 MATLAB編譯器與接口 第五篇 MATLAB應用,主要介紹使用MATLAB實現特定領域應用的操作方法,旨在為讀者演示如何通過使用MATLAB進行各專業計算,將MATLAB引入專業計算中進行示范。 第17章 信號處理應用 第18章 圖像處理應用 第19章 小波分析應用 第20章 偏微分方程應用 3. 讀者對象 本書適用于MATLAB的初中級讀者和從事科研工作的技術人員,具體說明如下: ? 相關從業人員 ● 初學MATLAB的技術人員 ? 大中專院校的教師和在校生 ● 相關培訓機構的教師和學員 ? 廣大科研工作人員 ● MATLAB愛好者 ? 金融行業從業人員 ● 財務從業人員 4. 本書作者 本書主要由溫欣研、劉浩編寫,溫正、唐家鵬、孫國強、喬建軍、高飛、張迪妮、韓希強、張文電、張明明、張亮亮、劉成柱、郭海霞、于滄海、李戰芬、余勝威等也參與了本書的編寫工作。 5. 技術支持 MATLAB本身是一個龐大的資源庫與知識庫,雖然本書卷帙浩繁,但是仍難窺其全貌,加之編者水平有限,書中疏漏之處在所難免,敬請廣大讀者批評指正,也歡迎廣大同行來電、來信,共同交流探討。 讀者朋友在學習過程中遇到與本書有關的技術問題,可以發送郵件,編者會盡快給予解答,我們將竭誠為您服務。 素材文件請掃描二維碼進行下載,如果下載有問題,請發送電子郵件,郵件主題為“MATLAB R2018a從入門到精通”。
編 者 2019年2月 |
內容簡介: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,并能快速掌握使用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、數學函數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、優化和概率統計;拓展知識部分包括句柄圖形、GUI編程、Simulink基礎、編譯器和應用程序接口;MATLAB應用部分包括信號處理應用、圖像處理應用、小波分析應用和偏微分方程應用等內容。 本書結構嚴謹、重點突出、條理清晰,既可以作為大中專院校相關專業以及社會有關培訓班的教材,也適合廣大MATLAB讀者自學使用。 |
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工作窗口 4 1.1.3應用簡介 8 1.2文件管理 8 1.2.1目錄結構 8 1.2.2當前文件夾瀏覽器 9 1.2.3路徑搜索 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幫助導航窗口 13 1.4MATLAB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字符與字符串 21 2.1.3結構 21 2.1.4單元數組 24 2.1.5函數句柄 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關系運算符 32 2.2.3邏輯運算符 33 2.2.4運算優先級 34 2.3字符串處理 35 2.3.1字符串構造 35 2.3.2字符串比較 36 2.3.3查找與替換 36 2.3.4字符串類型轉換 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打開與關閉文件 46 3.1.1打開文件 46 3.1.2關閉文件 48 3.2讀寫二進制文件 49 3.2.1寫二進制文件 49 3.2.2讀二進制文件 49 3.3讀寫文本文件 51 3.3.1寫文本文件 51 3.3.2讀文本文件 52 3.4讀寫位置控制 53 3.5導入數據 54 3.5.1使用向導導入數據 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變量與語句 57 4.1.1變量命名 57 4.1.2變量類型 58 4.1.3特殊變量 58 4.1.4關鍵字 59 4.1.5語句構成 59 4.2程序控制 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文件與腳本 68 4.3.1M文件 68 4.3.2腳本 69 4.4函數 69 4.4.1M文件函數 69 4.4.2匿名函數 71 4.4.3子函數 72 4.4.4私有函數 73 4.4.5重載函數 73 4.4.6內聯函數 73 4.4.7eval、feval函數 74 4.4.8函數的函數 75 4.4.9內嵌函數 75 4.4.10函數編寫建議 75 4.5M文件變量檢測 76 4.5.1輸入輸出變量檢測 76 4.5.2可變數量輸入輸出 76 4.6程序調試 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圖形繪制對象 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子圖繪制 84 5.2.4交互繪圖 86 5.2.5雙縱坐標圖 87 5.2.6特殊坐標繪圖 88 5.2.7函數繪圖 90 5.3三維圖形 92 5.3.1曲線圖 92 5.3.2網格圖 93 5.3.3曲面圖 94 5.4四維圖形 95 5.4.1第四維表達 96 5.4.2四維圖繪制 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繪圖窗口 113 5.7.1創建繪圖窗口 114 5.7.2繪圖窗口工具欄 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特征值與特征向量 145 6.4.4矩陣函數運算 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章數學函數運算 151 7.1初等函數運算 151 7.1.1三角函數 151 7.1.2指數與對數函數 153 7.1.3復數函數 154 7.1.4截斷和求余函數 155 7.1.5離散數學函數 156 7.1.6基本數據分析函數 157 7.1.7多項式函數 159 7.2特殊函數運算 160 7.2.1特殊函數 160 7.2.2坐標變換函數 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符號變量與表達式 164 8.2.1符號對象 165 8.2.2符號計算運算符與函數 167 8.2.3符號對象識別 171 8.2.4符號變量 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符號函數 178 8.3.1復合函數操作 179 8.3.2反函數運算 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特征值分解 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多項式及函數 197 9.1.1多項式及其函數 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迭代法 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章優化 219 11.1優化問題求解過程 219 11.1.1選擇求解器 219 11.1.2設置變量 220 11.1.3寫目標函數 220 11.1.4寫約束條件 222 11.1.5設置求解器參數 222 11.1.6求解并檢查結果 223 11.1.7改善優化結果 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無約束優化 230 11.5.2約束優化 233 11.6多目標規劃 236 11.6.1多目標規劃函數 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章概率統計 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特征統計量 249 12.2.2統計圖表 252 12.3概率分布與計算 257 12.3.1概率密度計算 258 12.3.2概率分布計算 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、復制和刪除 267 13.2.3圖形輸出控制 269 13.3屬性設置 274 13.3.1通用對象屬性 274 13.3.2屬性設置函數 275 13.3.3默認屬性設置 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連接變量 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回調函數 297 14.2GUI控件 298 14.2.1GUI控件類型 298 14.2.2創建GUI控件 299 14.3GUI菜單和工具欄 302 14.3.1GUI菜單 302 14.3.2GUI工具欄 305 14.4對話框 306 14.4.1創建函數 306 14.4.2創建方法 306 14.5布局 309 14.5.1布局函數 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模塊和模塊庫 329 15.1.5Simulink常用工具 334 15.2Simulink模型 334 15.2.1模塊基本操作 335 15.2.2設置輸出提示 338 15.2.3模型和模型文件 339 15.2.4保存系統模型 342 15.2.5打印模型框圖及生成 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仿真的設置 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設置斷點 370 15.6S函數 373 15.6.1S函數概述 373 15.6.2M文件S函數 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編譯生成獨立程序 385 16.3.1編譯命令mcc 385 16.3.2編譯獨立程序 386 16.4接口概述 389 16.4.1MEX文件 389 16.4.2MAT文件 389 16.4.3計算引擎 390 16.5基于C/C++的MEX文件 390 16.5.1MEX文件結構 390 16.5.2創建C/C++MEX文件 391 16.5.3調試C/C++MEX文件 395 16.6本章小結 396 第五篇MATLAB應用 第17章信號處理應用 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波形發生函數 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窗函數 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重采樣 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窗函數法 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章圖像處理應用 443 18.1圖像處理基礎 443 18.1.1圖像表達 443 18.1.2圖像類型與文件 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離散余弦變換 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區域設置 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章小波分析應用 486 19.1小波分析基礎 486 19.1.1小波變換 486 19.1.2常用小波基函數 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章偏微分方程應用 507 20.1PDE應用GUI 507 20.2PDE求解設置 508 20.2.1PDE求解過程 508 20.2.22D幾何構型 509 20.2.3劃分網格 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 |
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