Matlab R2016a從入門到精通（簡體書）

本書是針對MATLAB R2016a（V9.0）*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。

溫欣研，北京航空航天大學博士后，現就職于航天五院，精通Matlab、ANSYS、Fluent等工程仿真計算軟件。在外期刊發表論文多篇，其中被被EI檢索3篇。研究生期間獲光華獎學金及研究生等榮譽；博士創新基金；所負責項目獲申請兩項，北航科學技術二等獎以及國防科學技術成果三等獎等。曾主持編著《FLUENT流體計算應用教程》等計算機圖書。

本書由經驗豐富的MATLAB工程師精心編寫，為讀者提供使用MATLAB進行科學研究、系統仿真、數據分析與處理的知識。(1)專業講解：由經驗豐富的MATLAB工程師精心編寫，詳解MATLAB的編程及數學運算功能(2)示例豐富：400多個典型示例，多個工程應用實例，邊學邊練，學習更有效(3)技術支持：全書實例源文件下載，編者Email技術服務，快速解決學習中的困擾通過全面學習本書，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，用來解決實際問題。

目 錄篇 基礎知識章 MATLAB概述 31.1 工作環境 31.1.1系統組成 31.1.2工作窗口 41.1.3應用簡介 81.2 文件管理 91.2.2當前文件夾 101.2.3路徑搜索 101.3 幫助系統 121.3.1文本幫助 121.3.2演示幫助 131.3.3幫助導航窗口 141.4MATLAB使用初步 161.5 本章小結 16第2章 MATLAB基礎 172.1 數據類型 172.1.1數值類型 172.1.2字符與字符串 222.1.3結構 232.1.4單元數組 252.1.5函數句柄 272.1.6映射容器 282.1.7數據類型識別與轉換 322.2 運算符與運算 332.2.1算術運算符 332.2.2關系運算符 342.2.3邏輯運算符 352.2.4運算優先級 362.3 字符串處理 362.3.1字符串構造 362.3.2字符串比較 372.3.3查找與替換 382.3.4字符串類型轉換 382.4 矩陣基礎 392.4.1有關概念 392.4.2創建矩陣 392.4.3改變矩陣結構 412.4.4矩陣下標 422.4.5矩陣信息 442.5 本章小結 47第3章 數據輸入輸出基礎 483.1 打開與關閉文件 483.1.1打開文件 483.1.2關閉文件 503.2 讀寫二進制文件 513.2.1寫二進制文件 513.2.2讀二進制文件 513.3 讀寫文本文件 533.3.1寫文本文件 533.3.2讀文本文件 543.4 讀寫位置控制 553.5 導入數據 563.5.1向導導入數據 563.5.2命令導入數據 573.6 本章小結 58第4章 編程基礎 594.1 變量與語句 594.1.1變量命名 594.1.2變量類型 604.1.3特殊變量 604.1.4關鍵字 614.1.5語句構成 614.2 程序控制 624.2.1順序結構 624.2.2分支結構 624.2.3循環結構 664.2.4其他常用控制命令 684.3M文件與腳本 704.3.1M文件 704.3.2腳本 714.4 函數 724.4.1M文件函數 724.4.2匿名函數 744.4.3子函數 744.4.4私有函數 754.4.5重載函數 754.4.6內聯函數 754.4.7eval、feval函數 764.4.8函數的函數 774.4.9內嵌函數 784.4.10函數編寫建議 784.5M文件變量檢測 784.5.1輸入輸出變量檢測 784.5.2可變數量輸入輸出 794.6 程序調試 804.6.1直接調試 804.6.2工具調試 804.7 本章小結 81第5章 可視化基礎 825.1 圖形繪制對象 825.2 二維圖形 825.2.1plot命令 825.2.2圖形疊繪 875.2.3子圖繪制 875.2.4交互繪圖 895.2.5雙縱坐標圖 905.2.6特殊坐標繪圖 915.2.7函數繪圖 935.3 三維圖形 955.3.1曲線圖 955.3.2網格圖 965.3.3曲面圖 975.4 四維圖形 985.4.1第四維表達 995.4.2四維圖繪制 995.5 特殊圖形 1005.5.1餅狀圖 1015.5.2直方圖 1025.5.3柱形圖 1025.5.4離散數據點圖 1045.5.5散點圖 1055.5.6向量圖 1065.5.7等值線圖 1075.6圖形處理 1085.6.1圖形輸出 1085.6.2圖形細化 1095.6.3坐標軸控制 1145.6.4視角與透視 1155.7 繪圖窗口 1175.7.1創建繪圖窗口 1175.7.2繪圖窗口工具欄 1175.8 本章小結 118第二篇 數學基礎第6章 數組與矩陣操作 1206.1 數組運算 1206.1.1創建與訪問數組 1206.1.2數組運算 1236.2 矩陣操作 1276.2.1創建矩陣 1276.2.2改變矩陣結構 1326.3 矩陣元素運算 1346.3.1矩陣四則運算 1346.3.2矩陣元素冪運算 1376.3.3矩陣元素查找與排序 1376.3.4矩陣元素求和、求積與求差分 1396.4 矩陣運算 1416.4.1矩陣分析 1416.4.2矩陣分解 1456.4.3特征值與特征向量 1486.4.4矩陣函數運算 1496.5 稀疏矩陣 1516.5.1稀疏矩陣存儲方式 1516.5.2創建稀疏矩陣 1526.5.3稀疏矩陣運算 1536.6 本章小結 153第7章 數學函數運算 1547.1 初等函數運算 1547.1.1三角函數 1547.1.2指數與對數函數 1567.1.3復數函數 1577.1.4截斷和求余函數 1587.1.5離散數學函數 1597.1.6基本數據分析函數 1607.1.7多項式函數 1627.2 特殊函數運算 1637.2.1特殊函數 1637.2.2坐標變換函數 1647.3 本章小結 165第8章 符號計算 1668.1 符號計算概述 1668.2 符號變量與表達式 1678.2.1符號對象 1688.2.2符號計算運算符與函數 1708.2.3符號對象識別 1748.2.4符號變量 1758.2.5符號表達式顯示 1768.2.6表達式項操作 1768.2.7符號數值和精度 1818.3 符號函數 1828.3.1復合函數操作 1828.3.2反函數運算 1838.4 符號微積分 1838.4.1符號表達式的極限 1838.4.2符號表達式的導數 1848.4.3符號表達式的積分 1858.4.4符號表達式的級數求和積 1868.4.5符號表達式的泰勒級數 1878.5 符號積分變換 1888.5.1Fourier變換 1888.5.2Laplace變換 1898.5.3Z變換 1898.6 符號矩陣計算 1908.6.1算術運算 1908.6.2線性代數運算 1918.6.3特征值分解 1918.7 符號方程求解 1928.7.1代數方程求解 1928.7.2微分方程求解 1958.8 符號計算界面 1968.8.1funtool分析界面 1968.8.2taylortool分析界面 1988.9 本章小結 199第三篇 數據分析第9章 多項式分析 2019.1 多項式及函數 2019.1.1多項式及其函數 2019.1.2多項式計算 2019.1.3多項式方程求根 2029.1.4多項式四則運算 2029.1.5多項式微積分 2049.1.6有理多項式展開 2059.2 極限 2069.3 本章小結 2060章 數值運算 20710.1解線性方程組 20710.1.1線性法 20710.1.2迭代法 20910.2插值與擬合 21010.2.1插值 21010.2.2曲線擬合 21610.3數值微積分 21710.3.1一元數值積分 21810.3.2多重數值積分 21910.3.3數值微分 22010.4常微分方程 22110.5本章小結 2221章 優化 22311.1優化問題求解過程 22311.1.1選擇求解器 22311.1.2設置變量 22411.1.3寫目標函數 22411.1.4寫約束條件 22611.1.5設置求解器參數 22611.1.6求解并檢查結果 22811.1.7改善優化結果 22811.2線性規劃 22811.3二進制整數規劃 23111.4二次規劃 23211.5非線性規劃 23311.5.1無約束優化 23311.5.2約束優化 23611.6多目標規劃 23911.6.1多目標規劃 23911.6.2大小化問題 24011.7小二乘問題 24211.7.1線性小二乘問題 24211.7.2非線性小二乘問題 24411.8GUI工具 24511.9本章小結 2462章 概率統計 24712.1統計量操作 24712.1.1產生數 24712.1.2抽樣 25112.2數據統計分析 25212.2.1特征統計量 25212.2.2統計圖表 25512.3概率分布與計算 26112.3.1概率密度計算 26112.3.2概率分布計算 26312.4本章小結 266第四篇 拓展知識3章 句柄圖形 26813.1句柄圖形對象系統 26813.1.1句柄圖形對象組織 26813.1.2句柄圖形對象簡介 26913.2句柄圖形對象操作 26913.2.1創建與保存 27013.2.2訪問、復制和刪除 27113.2.3圖形輸出控制 27313.3屬性設置 27813.3.1通用對象屬性 27813.3.2屬性設置函數 27913.3.3默認屬性設置 28013.4Figure對象 28213.4.1Figure對象簡介 28213.4.2Figure對象操作 28313.5Axes對象 28413.5.1Axes對象簡介 28413.5.2Axes對象操作 28413.6Core對象 29113.7Plot對象 29313.7.1 創建Plot對象 29313.7.2連接變量 29413.8Group對象 29413.8.1創建Group對象 29513.8.2對象變換 29513.9Annotation對象 29613.10本章小結 2974章 GUI編程 29814.1GUI基礎 29814.1.1GUI介紹 29814.1.2創建GUI 29914.1.3回調函數 30214.2GUI控件 30314.2.1GUI控件類型 30314.2.2創建GUI控件 30414.3GUI菜單和工具欄 30614.3.1GUI菜單 30714.3.2GUI工具欄 30914.4對話框 31014.4.1創建函數 31014.4.2創建方法 31114.5布局 31414.5.1布局函數 31414.5.2布局方式 31414.6GUI行為控制編程 31814.6.1回調與中斷 31914.6.2數據管理 32014.7GUI實例 32114.8本章小結 3265章 Simulink基礎 32715.1概述 32715.1.1基本概念 32715.1.2工作環境 32815.1.3Simulink數據類型 33115.1.4模塊和模塊庫 33115.1.5Simulink常用工具 33615.2Simulink模型 33715.2.1模塊基本操作 33715.2.2設置輸出提示 34115.2.3模型和模型文件 34215.2.4保存系統模型 34515.2.5打印模型框圖及生成報告 34615.3子系統 34915.3.1子系統介紹 35015.3.2高級子系統技術 35115.4運行仿真 36215.4.1啟動仿真過程 36215.4.2仿真過程診斷 36315.4.3仿真配置 36315.4.4仿真的設置 36515.5調試 36915.5.1模型調試 36915.5.2調試器控制 37215.5.3設置斷點 37615.6S函數 37915.6.1S-函數概述 37915.6.2M文件S-函數 38215.7本章小結 3856章 MATLAB編譯器與接口 38616.1編譯器安裝與配置 38616.1.1編譯器介紹與安裝 38616.1.2編譯器配置 38716.2編譯過程 38716.2.1MCR安裝 38716.2.2MCR編譯過程 38816.3編譯生成獨立程序 38816.3.1編譯命令mcc 38816.3.2編譯獨立程序 38916.4接口概述 39216.4.1MEX文件 39316.4.2MAT文件介紹 39316.4.3計算引擎 39316.5基于C/C 的MEX文件 39316.5.1MEX文件結構 39416.5.2創建C/C MEX文件 39516.5.3調試C/C MEX文件 39916.6本章小結 400第五篇 MATLAB應用7章 信號處理應用 40217.1信號處理基礎 40217.1.1連續信號 40217.1.2離散信號 40317.1.3波形發生函數 40617.1.4信號基本運算 41217.2統計信號處理 41417.2.1相關性與協方差 41417.2.2頻譜分析 41617.2.3窗函數 41717.2.4經典譜估計 42017.2.5現代譜估計 42217.2.6時頻分析 42317.2.7特殊變換 42417.2.8重采樣 42817.3IIR濾波器 42917.3.1經典法IIR濾波器設計 42917.3.2直接法IIR濾波器設計 43517.4FIR濾波器 43617.4.1窗函數法 43617.4.2約束小二乘法 43717.4.3其他FIR濾波器設計方法 43817.5參數建模 43917.5.1時域建模 43917.5.2頻域建模 44117.6GUI工具介紹 44217.6.1信號綜合處理工具 44217.6.2波形查看器 44317.6.3譜分析查看器 44317.6.4濾波器可視化工具 44417.6.5濾波器設計與分析工具 44417.6.6濾波處理工具 44517.7本章小結 4468章 圖像處理應用 44718.1圖像處理基礎 44718.1.1圖像表達 44718.1.2圖像類型與文件 44818.1.3圖像數據讀寫 45518.2圖像顯示 45618.2.1標準圖像顯示技術 45618.2.2特殊圖像顯示技術 45718.3圖像運算 46018.3.1代數運算 46018.3.2空間變換 46218.4圖像變換 46518.4.1二維傅立葉變換 46618.4.2離散余弦變換 46718.4.3其他變換 46818.5圖像分析與增強 46918.5.1像素分析 46918.5.2圖像分析 47318.5.3圖像調整 47718.5.4圖像平滑 48018.6圖像區域處理 48218.6.1區域設置 48218.6.2區域濾波 48418.6.3區域填充 48418.7圖像顏色處理 48518.7.1顯示顏色位數 48518.7.2減少顏色 48618.7.3轉換顏色 48718.8本章小結 4879章 小波分析應用 48819.1小波分析基礎 48819.1.1小波變換 48819.1.2常用小波基函數 48919.2連續小波分析 49219.2.1連續小波變換 49219.2.2GUI連續小波變換 49319.3一維離散小波分析 49419.3.1一維離散小波變換與重構 49519.3.2GUI一維離散小波分析 49819.4二維離散小波分析 49919.4.1二維離散小波變換與重構 49919.4.2GUI二維離散小波分析 50219.5 去噪與壓縮 50319.5.1小波去噪與壓縮 50319.5.2GUI小波去噪與壓縮 50519.6本章小節 508第20章 偏微分方程應用 50920.1PDE應用GUI 50920.2PDE求解設置 51020.2.1PDE求解過程 51020.2.22-D幾何構型 51120.2.3劃分網格 51220.3PDE求解 51420.3.1方程類型介紹 51420.3.2PDE求解示例 51620.4本章小結 519