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MATLAB 2014從新手到高手 ( 簡體 字) |
作者:龍馬高新教育 | 類別:1. -> 工程繪圖與工程計算 -> Matlab |
譯者: |
出版社:人民郵電出版社 | 3dWoo書號: 43538 詢問書籍請說出此書號!【缺書】 NT售價: 295 元 |
出版日:2/1/2016 |
頁數:362 |
光碟數:1 (含視頻教學) |
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印刷:黑白印刷 | 語系: ( 簡體 版 ) |
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ISBN:9787115409416 |
作者序 | 譯者序 | 前言 | 內容簡介 | 目錄 | 序 |
(簡體書上所述之下載連結耗時費功, 恕不適用在台灣, 若讀者需要請自行嘗試, 恕不保證) |
作者序: |
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前言: |
內容簡介: 《MATLAB 2014從新手到高手》以零基礎講解為宗旨,用實例引導讀者學習,深入淺出地介紹了MATLAB 2014的相關知識和應用方法。 《MATLAB 2014從新手到高手》分為6篇,共19章。第1篇【新手入門篇】介紹了MATLAB的入門知識和工作環境等;第2篇【語法基礎篇】介紹了MATLAB的基本語法、MATLAB的數組及其操作、MATLAB的矩陣及其操作、利用MATLAB進行科學計算以及利用MATLAB進行符號運算等;第3篇【數據可視化篇】介紹了二維數據和三維數據可視化等;第4篇【程序設計篇】介紹了MATLAB編程基礎、圖形用戶界面設計以及Simulink仿真基礎等;第5篇【綜合實戰篇】介紹了MATLAB在信號與系統、數字信號處理以及通信原理中的應用等;第6篇【高手秘籍篇】介紹了數字圖像處理、視覺分析、文件 I/O以及MATLAB的高級應用等。 在《MATLAB 2014從新手到高手》附贈的DVD多媒體教學光盤中,包含了10小時與圖書內容同步的教學錄像,以及所有范例的代碼和習題答案。此外,還贈送了大量相關學習資源,供讀者擴展學習。除光盤外,本書還贈送了紙質《MATLAB常用函數隨身查》,便于讀者隨時翻查。 《MATLAB 2014從新手到高手》不僅適合MATLAB的初、中級用戶學習使用,也可以作為各類院校相關專業學生和計算機培訓班學員的教材或輔導用書。 |
目錄:第1篇 新手入門篇 本篇為大家揭開MATLAB的神秘面紗,帶領大家一同感受MATLAB的無限精彩! 第1章 認識MATLAB 2
本章介紹MATLAB的基礎知識、行業應用以及MATLAB R2014b的通用命令。 1.1 什么是MATLAB 3 1.1.1 MATLAB概述 3 1.1.2 MATLAB產生的歷史背景 3 1.1.3 MathWorks及其產品概述 4 1.1.4 MATLAB的語言特點 4 1.1.5 MATLAB的組成 5 1.2 MATLAB R2014b的新增功能 5 1.3 MATLAB的行業應用 7 1.4 MATLAB R2014b 的通用命令 7 高手私房菜 技巧1:MATLAB的學習技巧 8 技巧2:MATLAB的編程規范 8 第2章 MATLAB的工作環境 9
本章主要介紹MATLAB的安裝方法、用戶界面和幫助系統等。 2.1 MATLAB R2014b的安裝與啟動 10 2.1.1 對計算機配置的要求 10 2.1.2 安裝MATLAB 10 2.1.3 啟動和退出MATLAB 12 2.1.4 卸載MATLAB 12 2.2 MATLAB R2014b的目錄結構 13 2.3 MATLAB R2014b的工作界面 13 2.3.1 菜單和工具欄 14 2.3.2 命令窗口 15 2.3.3 工作空間 16 2.3.4 命令歷史窗口 17 2.4 MATLAB R2014b 的文件管理 17 2.4.1 當前文件夾瀏覽器和路徑管理器 17 2.4.2 搜索路徑及其設置 18 2.5 MATLAB R2014b 的幫助系統 20 2.5.1 使用幫助瀏覽器窗口 20 2.5.2 使用幫助命令 21 2.5.3 演示幫助 21 高手私房菜 技巧1:用好MATLAB的幫助功能 22 技巧2:如何注釋一段程序 22 技巧3:注釋和取消注釋的快捷鍵 22 第2篇 語法基礎篇 本篇為大家講解MATLAB的基本語法,主要包括數組、矩陣、運算方法等。 第3章 MATLAB的基本語法 24
要運用這個大型運算平臺,必須首先掌握一些MATLAB的語法知識。本章介紹MATLAB的表達式、數據類型、運算符、標點符號等。 3.1 MATLAB的表達式和函數 25 3.1.1 變量 25 3.1.2 關鍵字 25 3.2 MATLAB的數據類型 26 3.2.1 數值 26 3.2.2 邏輯 30 3.2.3 字符串 30 3.2.4 單元數組 30 3.2.5 結構體 31 3.2.6 日期和時間 32 3.3 MATLAB的運算符 33 3.3.1 算術運算符 33 3.3.2 關系運算符 34 3.3.3 邏輯運算符 35 3.3.4 運算符優先級 36 3.4 MATLAB的標點符號 36 3.5 基本數學函數 38 3.6 MATLAB的腳本文件 39 3.7 習題 39 高手私房菜 技巧1:函數文件的命名技巧 40 技巧2:如何自動對齊一段程序 40 第4章 MATLAB的數組及其操作 41
數組和數組運算始終是MATLAB中的核心內容,本章主要介紹數組及數組運算、多項式表示和運算及MATLAB中的關系和邏輯運算。 4.1 數組的創建 42 4.1.1 一維數組的創建 42 4.1.2 二維數組的創建 43 4.1.3 多維數組的創建 44 4.2 基本的數組操作 49 4.3 數組的運算 55 4.3.1 數值運算 55 4.3.2 邏輯運算 56 4.3.3 關系運算 56 4.3.4 向量的點積、叉積、混合積 57 4.3.5 范數 58 4.3.6 數組的保存和載入 58 4.4 習題 59 高手私房菜 技巧1:如何清除MATLAB命令窗口中的內容 59 技巧2:如何清除MATLAB工作空間中的變量 60 第5章 MATLAB的矩陣及其操作 61
MATLAB語言提供了強大的矩陣運算和處理功能,本章主要介紹MATLAB中矩陣的生成、運算、應用等有關操作。 5.1 矩陣的生成及初等運算 62 5.1.1 矩陣的生成 62 5.1.2 冒號表達式 63 5.1.3 矩陣的拆分 63 5.1.4 矩陣的連接 67 5.2 矩陣運算 67 5.2.1 基本運算 67 5.2.2 點運算 71 5.3 矩陣分析 72 5.3.1 常用矩陣 72 5.3.2 矩陣的特征參數 75 5.4 稀疏矩陣 78 5.4.1 稀疏矩陣的生成 79 5.4.2 轉換成滿矩陣 79 5.4.3 對非零元素進行操作 80 5.4.4 特殊的稀疏矩陣 81 5.5 習題 82 高手私房菜 技巧1:如何對付“Out of Memory” 83 技巧2:如何高效使用Memory 83 第6章 利用MATLAB進行科學計算 85
MATLAB語言不但具有強大的科學計算能力,而且編程效率高、使用方便,是當前科學計算與應用領域的重要工具。 6.1 多項式、插值與擬合 86 6.1.1 多項式的表示 86 6.1.2 多項式的運算 86 6.1.3 函數插值 89 6.1.4 函數擬合 90 6.2 數值微分與積分 92 6.2.1 數值微分 92 6.2.2 數值積分 94 6.3 線性方程組的求解 97 6.3.1 利用左除運算求解線性方程組 97 6.3.2 利用矩陣求逆求解線性方程組 98 6.3.3 利用矩陣分解求解線性方程組 99 6.4 非線性方程組的求解 102 6.4.1 單變量非線性方程的求解 102 6.4.2 非線性方程組的求解 102 6.5 微分方程的求解 103 6.5.1 常微分方程初值問題 103 6.5.2 常微分方程邊值問題 106 6.6 概率統計 108 6.6.1 常見分布的隨機數產生 108 6.6.2 計算概率密度函數值 109 6.6.3 計算隨機變量的數學期望和方差 110 6.6.4 參數估計 110 6.6.5 假設檢驗 112 6.7 習題 112 高手私房菜 技巧:如何對線性方程組的解的情況進行判定 113 第7章 利用MATLAB進行符號運算 115
MATLAB中的符號數學工具箱包括微積分、線性代數、化簡代數表達式、方程求解、特殊的數學函數、變量精度算法和數學變換等。 7.1 符號變量、符號表達式和符號方程的生成 116 7.1.1 使用sym函數生成符號變量和符號表達式 116 7.1.2 使用syms函數定義符號變量和符號表達式 117 7.1.3 符號方程的生成 117 7.2 符號變量的基本操作 118 7.2.1 findsym函數:尋找符號變量 118 7.2.2 符號運算的精度確定 118 7.3 符號表達式的基本操作 119 7.3.1 四則運算 119 7.3.2 符號多項式的因式分解與展開 119 7.3.3 提取有理式的分子和分母 121 7.3.4 符號表達式的化簡 121 7.3.5 符號表達式的替換 122 7.3.6 反函數的求解 123 7.3.7 復合函數 123 7.4 符號矩陣的生成和運算 124 7.4.1 符號矩陣的生成 124 7.4.2 符號矩陣的運算 125 7.5 符號微積分 127 7.5.1 符號極限 127 7.5.2 符號微分 127 7.5.3 符號積分 128 7.6 符號積分變換 129 7.6.1 Fourier變換及其逆變換 129 7.6.2 Laplace變換及其逆變換 130 7.6.3 Z變換及其逆變換 132 7.7 符號方程的求解 133 7.7.1 代數方程求解 133 7.7.2 微分方程求解 134 7.8 習題 135 高手私房菜 技巧:無窮級數求和問題的求解方法 136 第3篇 數據可視化篇 MATLAB的繪圖功能是相當強大的,本篇主要講解二維數據和三維數據的可視化。 第8章 二維數據可視化 138 MATLAB語言提供了一套功能強大的繪圖命令,這些命令可以根據輸入的數據自動完成圖形的繪制,為計算過程和結果的可視化提供了極佳的手段。
8.1 圖形繪制 139 8.1.1 離散數據及離散函數 139 8.1.2 連續函數 139 8.1.3 圖形繪制的基本步驟 140 8.1.4 圖形繪制示例 141 8.2 二維圖形繪制 141 8.2.1 plot指令 141 8.2.2 格柵 143 8.2.3 文字說明 144 8.2.4 線型、標記和顏色 145 8.2.5 坐標軸設置 146 8.2.6 圖形迭繪 147 8.2.7 子圖繪制 148 8.2.8 交互式繪圖 149 8.2.9 雙坐標軸繪制 150 8.2.10 fplot繪圖指令 150 8.2.11 ezplot繪圖指令 151 8.2.12 特殊坐標軸繪圖 152 8.3 二維特殊圖形函數 154 8.3.1 柱狀圖 154 8.3.2 面積圖 155 8.3.3 實心圖 156 8.3.4 向量圖 157 8.3.5 餅圖 157 8.3.6 直方圖 158 8.4 圖形句柄 159 8.4.1 句柄對象 159 8.4.2 對象屬性 160 8.4.3 圖形句柄創建實例 162 8.5 習題 165 高手私房菜 技巧:如何建立一個帶編號的圖形窗口 166 第9章 三維數據可視化 167
采用plot3函數、mesh函數和surf函數可以繪制三維圖形,主要包括三維曲線、三維網格圖和三維曲面圖等。 9.1 三維圖形繪制 168 9.1.1 曲線圖繪制 168 9.1.2 網格圖繪制 168 9.1.3 曲面圖繪制 169 9.2 三維隱函數繪圖 170 9.3 三維圖形的修飾處理 172 9.3.1 三維圖形的視點處理 172 9.3.2 色彩處理 174 9.3.3 光照處理 174 9.4 習題 175 高手私房菜 技巧:用顏色圖編輯器(colormap editor)對三維圖形再加工 175 第4篇 程序設計篇 運用MATLAB的強大功能也可以進行程序設計,本篇就來講解程序設計方法。 第10章 MATLAB編程基礎 178
通過編寫擴展名為.m的M文件,用戶可以實現各種復雜的功能,本章主要介紹MATLAB中的M文件、程序控制結構、文件操作、代碼優化方法和程序調試方法等。 10.1 M文件 179 10.1.1 函數變量 180 10.1.2 函數參數 181 10.1.3 函數句柄 184 10.1.4 函數類型 184 10.2 MATLAB的程序控制結構 187 10.2.1 條件控制語句 187 10.2.2 循環控制語句 189 10.2.3 誤差控制語句 190 10.2.4 其他流程控制語句 191 10.3 文件操作 192 10.3.1 文件的打開與關閉 193 10.3.2 文件I/O 194 10.4 MATLAB程序優化 197 10.4.1 通過Profiler進行程序運行分析 197 10.4.2 通過tic和toc函數進行程序運行分析 198 10.4.3 程序優化的常用方法 198 10.5 程序調試 199 10.5.1 直接調試法 200 10.5.2 利用調試工具 200 10.6 習題 201 高手私房菜 技巧:加快 MATLAB 程序執行速度的技巧 201 第11章 圖形用戶界面設計 203
一個設計良好的GUI,能夠極大地方便用戶操作,用戶可以通過窗口、菜單、圖標、按鈕等方式操作計算機和運行軟件。 11.1 使用GUIDE創建GUI 204 11.1.1 GUIDE編輯界面簡介 204 11.1.2 菜單設計實例 205 11.1.3 包含控件的GUI設計實例 206 11.1.4 M文件和FIG文件 209 11.2 GUI編程 210 11.3 實例解析 212 11.3.1 實例1:peaks函數的輪廓圖繪制 212 11.3.2 實例2:用控件控制圖形的屬性 215 11.3.3 實例3:TeapotdemoGUI的制作過程剖析 219 11.4 習題 221 高手私房菜 技巧1:創建MATLAB 圖形用戶界面所需的三個基本元素 221 技巧2:編寫獨立的回調函數 222
第12章 Simulink仿真基礎 223
本章講解Simulink仿真系統的基本使用方法。 12.1 Simulink 簡介 224 12.2 一個簡單的Simulink仿真示例 224 12.3 Simulink的基本模塊 226 12.3.1 Simulink的基本模塊及其功能 226 12.3.2 常用模塊的參數和屬性設置 227 12.4 Simulink的基本操作 229 12.4.1 Simulink的文件操作 229 12.4.2 模塊的操作 230 12.4.3 信號線的操作 231 12.4.4 給模型添加文本注釋 232 12.5 復雜系統的仿真 233 12.5.1 仿真的設置 233 12.5.2 連續系統仿真示例 236 12.5.3 離散系統仿真示例 237 12.6 子系統與封裝 238 12.6.1 建立子系統 238 12.6.2 子系統的封裝 240 12.7 習題 242 高手私房菜 技巧:Simulink利用Scope輸出及繪制仿真波形技巧 242 第5篇 綜合實戰篇 學以致用是學習的最終目的!本篇通過案例實戰來感受MATLAB的強大功能! 第13章 MATLAB在信號與系統中的應用 246
本章結合MATLAB工具,應用計算機技術解決信號分析、系統分析以及系統對信號響應分析等信號與系統理論研究中的相關問題。 13.1 典型連續時間信號描述及運算 247 13.1.1 典型連續信號波形的繪制 247 13.1.2 連續時間信號的運算 249 13.2 線性系統時域分析 251 13.2.1 連續時間信號卷積 251 13.2.2 線性系統時域分析 252 13.3 連續系統的頻域分析 254 13.4 連續時間系統S域零極點分析 256 13.4.1 零極點分布與系統穩定性 257 13.4.2 零極點分布與系統沖激響應時域特性 258 13.4.3 由連續系統零極點分布分析系統的頻率特性 260 13.5 習題 263 高手私房菜 技巧:零極點和狀態方程之間的相互轉換 264 第14章 MATLAB在數字信號處理中的應用 267
數字信號分析處理是現代數字電子技術中的基礎,本章學習MATLAB在數字信號處理中的應用。 14.1 離散時間信號的MATLAB實現 268 14.1.1 正弦序列 268 14.1.2 指數序列 268 14.1.3 單位抽樣序列 271 14.1.4 單位階躍序列 271 14.2 基于MATLAB的快速Fourier變換 273 14.2.1 快速Fourier變換的用法 273 14.2.2 運用FFT進行簡單濾波 275 14.3 IIR數字濾波器的設計 277 14.3.1 模擬原型濾波器 277 14.3.2 頻率變換 278 14.3.3 濾波器最小階數選擇 278 14.3.4 模擬濾波器到數字濾波器的轉換 280 14.3.5 完全工具函數設計IIR濾波器 281 14.4 IIR濾波器直接設計 284 14.5 FIR濾波器設計 285 14.5.1 運用窗函數設計數字濾波器 285 14.5.2 標準型FIR濾波器 287 14.5.3 多頻帶FIR濾波器 288 14.6 習題 290 高手私房菜 技巧:最優的標準多頻帶FIR數字濾波器設計 291 第15章 MATLAB在通信原理中的應用 293
本章學習MATLAB在通信原理中的應用。 15.1 幅度調制 294 15.1.1 BASK調制 294 15.1.2 MASK調制 295 15.1.3 QAM調制 297 15.2 相位調制 298 15.2.1 PSK調制 298 15.2.2 OQPSK調制 299 15.3 頻率調制 301 15.3.1 BFSK調制 301 15.3.2 MFSK調制 303 15.3.3 CPM調制 303 15.4 數字信號的解調 306 15.4.1 BASK解調 306 15.4.2 QAM解調 307 15.4.3 BPSK解調 309 15.4.4 BFSK解調 310 15.5 習題 312 高手私房菜 技巧:正交頻分復用多載波頻率調制方式的編程 312 第6篇 高手秘籍篇 高手之所以稱之為高手,最主要的原因就是他們掌握了很多實用的秘籍。 第16章 數字圖像處理 316
本章結合MATLAB數字圖像處理工具箱,應用數字圖像處理技術解決圖像存儲、灰度變換、幾何變換、圖像增強以及彩色圖像處理等相關問題。 16.1 MATLAB數字圖像處理基礎 317 16.1.1 圖像類型及存儲方式 317 16.1.2 圖像轉換 317 16.1.3 讀/寫圖像文件 318 16.1.4 圖像顯示 318 16.2 圖像灰度變換 318 16.2.1 直方圖 319 16.2.2 直方圖均衡 319 16.2.3 灰度線性變換 320 16.2.4 灰度非線性變換 321 16.3 幾何變換 321 16.3.1 圖像縮放 322 16.3.2 圖像旋轉 322 16.4 圖像濾波 323 16.4.1 線性空域濾波 323 16.4.2 非線性空域濾波 324 16.5 彩色圖像處理 325 16.5.1 彩色圖像表示模式 325 16.5.2 常用的彩色圖像處理函數 326 16.6 習題 327 高手私房菜 技巧:MATLAB批量讀入圖片技巧 327 第17章 視覺分析 329
本章主要學習如何運用MATLAB 2014自帶的Computer Vision System Toolbox(計算機視覺工具箱)。 17.1 Computer Vision System Toolbox 330 17.2 特征檢測與提取 330 17.2.1 特征檢測與描述 330 17.2.2 特征匹配 332 17.3 三維重建 333 17.3.1 相機標定 333 17.3.2 圖像校正 333 17.3.3 計算視差 333 17.3.4 場景恢復 334 17.4 處理視頻序列 334 17.4.1 讀取視頻序列 334 17.4.2 處理視頻幀 334 17.4.3 保存視頻序列 335 17.5 實例解析 335 17.5.1 立體標定與場景重建 335 17.5.2 從視頻中恢復深度 337 17.6 習題 339 高手私房菜 技巧:工具箱的添加技巧 340 第18章 文件 I/O 341
本章主要介紹對文件的I/O操作。 18.1 打開和關閉文件 342 18.1.1 打開文件 342 18.1.2 關閉文件 342 18.2 處理二進制數據文件 343 18.2.1 讀二進制數據 343 18.2.2 寫二進制數據 343 18.3 格式化讀寫文件 344 18.3.1 格式化讀取 345 18.3.2 格式化寫入 345 18.4 文件內容定位 346 18.5 習題 347 高手私房菜 技巧:文件 I/O技巧 348 第19章 MATLAB的高級應用 349
本章將向讀者詳細介紹MATLAB編譯器的相關知識。 19.1 MATLAB編譯器 350 19.1.1 編譯器的功能 350 19.1.2 編譯器的性能 350 19.2 編譯器的安裝與配置 350 19.2.1 前提準備 351 19.2.2 配置編譯器 351 19.3 C/C++語言MEX文件 352 19.3.1 MEX文件的數據 352 19.3.2 MEX文件的結構 352 19.3.3 C語言MEX文件的建立 354 19.4 MAT文件 355 19.4.1 在MATLAB中讀寫MAT文件 355 19.4.2 使用C/C++創建MAT文件 357 19.5 創建獨立運行的程序 359 19.5.1 MCC命令 360 19.5.2 編譯包含繪圖命令的M文件 360 19.6 習題 361 高手私房菜 技巧:MAT文件中變量的查看技巧 362 |
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