MATLAB權威指南

MATLAB權威指南

《MATLAB權威指南》(作者楊曉華、孔令泉)以MATLAB 7.14版本的功能敘述為主,由淺入深地全面講解MATLAB軟體的相關知識,本書涉及面廣,涵蓋一般用戶需要使用的各種功能,並詳細介紹MATLAB常用工具箱的使用。本書按邏輯編排,自始至終採用實例描述;內容完整且每章相對獨立,是一本必不可少的MATLAB參考書。 《MATLAB權威指南》分為18章,詳細介紹MATLAB的基礎知識、數組及其操作、數值計算、數據分析、符號運算、關係運算與邏輯運算、函式、程式設計、數據圖形可視化、圖形的列印與導出、句柄圖形對象、圖形用戶界面、Simulink仿真等內容。本書最後還重點介紹信號處理工具箱、神經網路工具箱、小波分析工具箱和圖像處理工具箱的原理及其運用。 本書以實用為目標,深入淺出,實例引導,講解詳實,適合作為理工科高等院校研究生、本科生教學用書,也可作為廣大科研工程技術人員的參考用書。

基本介紹

  • 書名:MATLAB權威指南
  • 作者:楊曉華 孔令泉
  • 出版日期:2013年8月1日
  • 語種:簡體中文
  • ISBN:7111425960
  • 外文名:Authoritative Guide on Matlab
  • 出版社:機械工業出版社
  • 頁數:493頁
  • 開本:16
  • 品牌:機械工業出版社
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

《MATLAB權威指南》(作者楊曉華、孔令泉)以國中級讀者為對象,首先從MATLAB的使用基礎講起,再輔以MATLAB在工程中的套用案例幫助讀者儘快掌握MATLAB的功能。
本書結合作者多年的MATLAB使用經驗與實際工程套用案例,針對MATLAB軟體的使用方法與技巧進行詳細的講解。本書在講解過程中輔以相應的圖片,使讀者在閱讀時一目了然,從而快速掌握書中所講內容。

圖書目錄

前言
第1章 MATLAB簡介 1
1.1 MATLAB的發展史 1
1.2 MATLAB的特點及套用領域 2
1.3 MATLAB 2012a的安裝 4
1.4 MATLAB 2012a的工作環境 5
1.4.1 操作界面簡介 5
1.4.2 Command Window 6
1.4.3 Command History視窗 9
1.4.4 輸入變數 11
1.4.5 Current Folder視窗和
路徑管理 12
1.4.6 搜尋路徑 12
1.4.7 工作區和變數編輯器 14
1.4.8 變數的編輯命令 16
1.4.9 存取數據檔案 17
1.5 MATLAB 2012a的幫助系統 18
1.5.1 純文本幫助 18
1.5.2 演示幫助 19
1.5.3 幫助導航 21
1.5.4 幫助檔案目錄 21
1.5.5 幫助檔案索引 22
1.6 小結 22
第2章 MATLAB語言基礎 23
2.1 基本概念 23
2.1.1 MATLAB數據類型概述 23
2.1.2 整數類型 24
2.1.3 浮點數類型 26
2.1.4 複數 28
2.1.5 無窮量和非數值量 28
2.1.6 數值類型的顯示格式 29
2.1.7 確定數值類型的函式 30
2.1.8 常量與變數 30
2.1.9 標量、向量、矩陣與數組 31
2.1.10 字元串 32
2.1.11 運算符 32
2.1.12 命令、函式、表達式和語句 34
2.2 向量運算 35
2.2.1 向量的生成 35
2.2.2 向量的加、減和數乘運算 37
2.2.3 向量的點積、叉積運算 37
2.3 矩陣運算 39
2.3.1 矩陣元素的存儲次序 39
2.3.2 矩陣元素的表示及相關操作 40
2.3.3 矩陣的創建 43
2.3.4 矩陣的代數運算 50
2.4 字元串運算 56
2.4.1 字元串變數與一維
字元數組 56
2.4.2 對字元串的多項操作 57
2.4.3 二維字元數組 59
2.5 小結 60
第3章 數組及其操作 61
3.1 MATLAB中的數組 61
3.2 數組的創建 61
3.2.1 創建空數組 61
3.2.2 創建一維數組 62
3.2.3 創建二維數組 63
3.2.4 創建三維數組 64
3.2.5 創建低維標準數組 67
3.2.6 創建高維標準數組 69
3.3 數組的屬性 70
3.3.1 數組結構 70
3.3.2 數組大小 70
3.3.3 數組維度 71
3.3.4 數組數據類型 72
3.3.5 數組記憶體的占用 73
3.4 創建特殊數組 73
3.4.1 0-1數組 73
3.4.2 對角數組 74
3.4.3 隨機數組 75
3.4.4 魔方數組 76
3.5 數組操作 76
3.5.1 數組的保存和載入 76
3.5.2 數組的索引和定址 77
3.5.3 數組的擴展和裁剪 79
3.5.4 數組形狀的改變 85
3.5.5 數組運算 88
3.5.6 數組的查找 91
3.5.7 數組的排序 92
3.5.8 高維數組的降維操作 93
3.6 多維數組及其操作 94
3.6.1 多維數組的屬性 94
3.6.2 多維數組的操作 95
3.7 小結 98
第4章 數值計算 99
4.1 矩陣分析 99
4.1.1 使用norm函式進行範數分析 99
4.1.2 使用normest函式進行範數分析 101
4.1.3 條件數分析 102
4.1.4 數值矩陣的行列式 103
4.1.5 符號矩陣的行列式 104
4.1.6 矩陣的化零矩陣 105
4.2 線性方程組求解 106
4.2.1 直接法 106
4.2.2 疊代法 108
4.3 矩陣分解 111
4.3.1 Cholesky分解 111
4.3.2 使用Cholesky分解求解線性方程組 112
4.3.3 不完全Cholesky分解 113
4.3.4 LU分解 114
4.3.5 不完全RU分解 115
4.3.6 QR分解 116
4.3.7 操作QR分解結果 118
4.3.8 奇異值分解 118
4.4 特徵值分析 119
4.4.1 特徵值和特徵向量 119
4.4.2 稀疏矩陣的特徵值和特徵向量 121
4.4.3 特徵值問題的條件數 121
4.4.4 特徵值的複數問題 123
4.5 函式的零點 124
4.5.1 一元函式的零點 124
4.5.2 多元函式的零點 126
4.6 數值積分 127
4.6.1 一元函式的數值積分 127
4.6.2 矩形區域的多重數值積分 129
4.6.3 變數區域的多重數值積分 129
4.7 機率論與數理統計 133
4.7.1 雙變數的機率分布 133
4.7.2 不同機率分布 134
4.7.3 數據分布分析 136
4.8 小結 137
第5章 數據分析 138
5.1 插值 138
5.1.1 一維插值命令及實例 138
5.1.2 二維插值命令及實例 141
5.1.3 樣條插值 143
5.2 曲線擬合 144
5.2.1 多項式擬合 144
5.2.2 加權最小方差擬合原理及實例 146
5.3 曲線擬合圖形界面 148
5.3.1 曲線擬合 148
5.3.2 繪製擬合殘差圖形 150
5.3.3 進行數據預測 151
5.4 傅立葉分析 152
5.4.1 DFT 152
5.4.2 FFT和DFT的對比 154
5.5 微分方程 156
5.5.1 常微分方程的數值解 156
5.5.2 偏微分方程的數值解 160
5.6 小結 164
第6章 符號運算 165
6.1 符號運算的基本概念 165
6.1.1 符號對象 165
6.1.2 創建符號對象與函式命令sym( )、syms( )與class( ) 166
6.1.3 符號常量 167
6.1.4 符號變數 167
6.1.5 符號表達式、符號函式與符號方程 168
6.1.6 函式命令findsym( ) 169
6.1.7 數組、矩陣與符號矩陣 170
6.2 符號運算的基本內容 172
6.2.1 符號變數代換及其函式subs() 172
6.2.2 符號對象轉換為數值對象的函式 173
6.2.3 符號表達式的化簡 175
6.2.4 符號運算的其他函式 179
6.2.5 兩種特定的符號運算函式 180
6.3 符號微積分運算及套用 182
6.3.1 MATLAB符號極限運算 182
6.3.2 符號函式微分運算 185
6.3.3 符號函式積分運算 186
6.4 符號矩陣運算 187
6.4.1 符號矩陣的建立與訪問 187
6.4.2 符號矩陣的基本運算 190
6.4.3 符號矩陣的化簡 195
6.4.4 符號矩陣的微分與積分 198
6.4.5 符號矩陣的Laplace變換 199
6.5 MATLAB符號方程求解 200
6.5.1 符號代數方程求解 200
6.5.2 符號微分方程求解 202
6.6 MATLAB符號函式圖形計算器FUNTOOL 204
6.6.1 符號函式圖形計算器的界面 205
6.6.2 符號函式圖形計算器的輸入框操作 205
6.6.3 符號函式圖形計算器的按鈕操作 206
6.7 小結 207
第7章 關係運算與邏輯運算 208
7.1 邏輯類型的數據 208
7.2 關係運算 209
7.3 邏輯運算 210
7.3.1 逐個元素的邏輯運算 210
7.3.2 捷徑邏輯運算 211
7.3.3 按位邏輯運算 212
7.4 邏輯函式與測試函式 212
7.5 運算優先權 213
7.6 小結 214
第8章 函式 215
8.1 M檔案 215
8.1.1 M檔案概述 215
8.1.2 局部變數與全局變數 216
8.1.3 M檔案的編輯與運行 216
8.1.4 腳本檔案 218
8.1.5 函式檔案 219
8.1.6 函式調用 220
8.1.7 M檔案調試工具 223
8.1.8 M檔案分析工具 226
8.2 MATLAB的變數 228
8.2.1 M檔案的變數類型 228
8.2.2 M檔案的關鍵字 229
8.3 函式類型 230
8.3.1 匿名函式 230
8.3.2 M檔案主函式 231
8.3.3 嵌套函式 231
8.3.4 子函式 232
8.3.5 私有函式 232
8.3.6 重載函式 232
8.4 參數傳遞 233
8.4.1 MATLAB參數傳遞概述 233
8.4.2 輸入和輸出參數的數目 233
8.4.3 可變數目的參數傳遞 234
8.4.4 返回被修改的輸入參數 235
8.4.5 全局變數 236
8.5 小結 237
第9章 MATLAB程式設計 238
9.1 MATLAB程式結構 238
9.1.1 if分支結構 238
9.1.2 switch分支結構 240
9.1.3 while循環結構 241
9.1.4 for循環結構 242
9.2 MATLAB控制語句 244
9.2.1 continue命令 244
9.2.2 break命令 245
9.2.3 return命令 245
9.2.4 input命令 246
9.2.5 keyboard命令 246
9.2.6 error和warning命令 247
9.3 數據的輸入和輸出 248
9.3.1 鍵盤輸入語句(input) 248
9.3.2 螢幕輸出語句(disp) 248
9.3.3 M數據檔案的存儲/
載入(save/load) 248
9.3.4 格式化文本檔案的存儲/讀取(fprintf/fscanf) 249
9.3.5 二進制數據檔案的存儲/讀取(fwrite/fread) 249
9.3.6 數據檔案行的存儲/讀取(fgetl/fgets) 249
9.4 MATLAB檔案操作 250
9.5 面向對象編程 252
9.5.1 面向對象程式設計的基本方法 252
9.5.2 面向對象的程式設計實例 254
9.6 MATLAB程式最佳化 256
9.6.1 效率最佳化 257
9.6.2 記憶體最佳化 257
9.6.3 編程注意事項 263
9.6.4 幾個常用數學方法的算法程式 264
9.7 程式調試 273
9.7.1 程式調試命令 273
9.7.2 程式剖析 274
9.8 小結 277
第10章 MATLAB數據圖形可視化 278
10.1 MATLAB圖形視窗 278
10.1.1 創建圖形視窗 278
10.1.2 關閉與清除圖形視窗 279
10.2 二維圖形的繪製 279
10.2.1 繪製二維曲線 279
10.2.2 繪製離散序列圖 281
10.2.3 其他類型的二維圖 282
10.2.4 二維圖形的修飾 284
10.2.5 子圖 286
10.3 三維圖形的繪製 288
10.3.1 三維折線及曲線的基本繪圖命令 288
10.3.2 繪製三維曲面 289
10.3.3 三維圖形的視角變換 292
10.3.4 其他圖形函式 295
10.4 圖像 297
10.4.1 圖像的類別和顯示 297
10.4.2 圖像的讀寫 299
10.5 函式繪圖 300
10.5.1 一元函式繪圖 300
10.5.2 二元函式繪圖 301
10.6 圖形對象及其屬性設定 303
10.6.1 MATLAB的圖形對象 303
10.6.2 句柄?圖形對象的標識 304
10.6.3 圖形對象屬性的獲取與設定 305
10.6.4 圖形對象常用屬性 306
10.6.5 圖形可視編輯工具 308
10.7 小結 309
第11章 圖形的列印和導出 310
11.1 圖形列印和導出概述 310
11.2 圖形列印 310
11.2.1 使用選單列印圖形 310
11.2.2 圖形列印命令 313
11.2.3 列印設定 313
11.3 圖形導出 316
11.3.1 使用選單導出圖形 316
11.3.2 圖形導出命令 316
11.3.3 導出設定 317
11.4 小結 319
第12章 句柄圖形對象 320
12.1 句柄圖形對象概述 320
12.2 get和set函式 322
12.2.1 get函式 322
12.2.2 set函式 322
12.3 查找對象 325
12.4 圖形視窗對象 328
12.5 核心圖形對象 329
12.6 默認屬性 330
12.7 非檔案式屬性 332
12.8 小結 333
第13章 GUI 334
13.1 GUI概述 334
13.2 使用M檔案創建GUI對象 335
13.3 使用GUIDE創建GUI對象 340
13.3.1 啟動GUIDE 340
13.3.2 添加控制項 342
13.3.3 設定控制項的屬性 346
13.3.4 編寫相應的程式代碼 351
13.3.5 使用GUIDE創建GUI的注意事項 357
13.4 定製標準選單 360
13.5 編寫回調函式 362
13.6 創建現場選單 362
13.6.1 編寫GUI的程式代碼 363
13.6.2 演示GUI對象 366
13.7 創建GUI對象的用戶控制項 367
13.7.1 控制項區域框 367
13.7.2 靜態文本框、滑動鍵、檢錄框示例 368
13.7.3 可編輯框、彈出框、列表框、按鍵示例 371
13.8 小結 373
第14章 Simulink仿真系統 374
14.1 Simulink的基礎知識 374
14.1.1 Simulink概述 374
14.1.2 Simulink特點 375
14.1.3 Simulink工作環境 375
14.1.4 Simulink仿真基本步驟 378
14.2 模型的創建 379
14.2.1 模型概念和檔案操作 379
14.2.2 模組操作 380
14.2.3 信號線操作 382
14.2.4 對模型的注釋 384
14.2.5 常用的Source信源 385
14.2.6 常用的Sink信宿 391
14.2.7 仿真參數的設定 396
14.2.8 啟動仿真 400
14.3 Simulink系統仿真原理 401
14.3.1 Simulink求解器概念 402
14.3.2 系統過零的概念與解決方案 403
14.3.3 系統代數環的概念與解決方案 407
14.4 高級積分器 408
14.5 小結 411
第15章 信號處理工具箱 412
15.1 產生信號 412
15.1.1 鋸齒波、三角波和矩形波發生器 413
15.1.2 周期sinc波 414
15.1.3 高斯調幅正弦波 415
15.1.4 調頻信號 416
15.1.5 高斯分布隨機序列 417
15.2 隨機信號處理 418
15.2.1 隨機信號的互相關函式 418
15.2.2 隨機信號的互協方差函式 420
15.2.3 譜分析——psd函式 421
15.2.4 譜分析——pwelch函式 422
15.3 模擬濾波器設計 424
15.3.1 巴特沃斯濾波器 424
15.3.2 切比雪夫Ⅰ型濾波器 425
15.3.3 切比雪夫Ⅱ型濾波器 426
15.4 IIR數字濾波器設計 427
15.4.1 巴特沃斯數字濾波器設計 427
15.4.2 切比雪夫Ⅰ型數字濾波器設計 428
15.4.3 切比雪夫Ⅱ型數字濾波器設計 430
15.5 小結 431
第16章 神經網路工具箱 432
16.1 神經網路工具箱簡介 432
16.1.1 神經元模型 433
16.1.2 神經網路結構 434
16.1.3 MATLAB神經網路工具箱的使用 435
16.2 感知器 441
16.2.1 感知器的網路結構 442
16.2.2 感知器的圖形解釋 442
16.2.3 感知器設計實例 444
16.3 BP神經網路 446
16.3.1 BP神經網路介紹 446
16.3.2 MATLAB中BP神經網路的重要函式和基本功能 448
16.3.3 BP神經網路設計實例 448
16.4 徑向基網路 449
16.4.1 徑向基網路結構 449
16.4.2 徑向基網路傳遞函式 451
16.4.3 徑向基網路的創建與學習過程 451
16.4.4 徑向基網路設計實例 452
16.5 自組織競爭神經網路 453
16.5.1 網路結構 454
16.5.2 競爭學習規則 456
16.5.3 競爭網路的訓練過程 456
16.5.4 自組織競爭神經網路實例 457
16.6 小結 458
第17章 小波分析工具箱 459
17.1 傅立葉變換到小波分析 459
17.1.1 傅立葉變換 459
17.1.2 小波分析 462
17.1.3 常用小波函式介紹 463
17.2 Mallat算法 464
17.2.1 Mallat算法原理 464
17.2.2 Mallat算法示例 467
17.3 小波GUI簡介 470
17.4 小波分析用例 472
17.4.1 信號壓縮 472
17.4.2 信號去噪 473
17.5 小結 476
第18章 圖像處理工具箱 477
18.1 圖像處理工具箱所支持的圖像類型 477
18.1.1 真彩色圖像 477
18.1.2 索引色圖像 477
18.1.3 灰度圖像 478
18.1.4 二值圖像 479
18.1.5 多幀圖像 479
18.1.6 讀寫圖像數據 480
18.1.7 查看圖像檔案信息 481
18.2 顯示圖像 482
18.2.1 默認顯示方式 482
18.2.2 添加顏色條 483
18.2.3 顯示多幀圖像 483
18.2.4 顯示動畫 484
18.2.5 三維材質圖像 485
18.3 圖像的灰度變換 486
18.3.1 圖像的直方圖 486
18.3.2 灰度變換 487
18.3.3 均衡直方圖 488
18.4 小結 489
附錄 MATLAB基本命令 490
參考文獻
  

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