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[美赛经验] 《MATLAB宝典》

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介绍MATLAB的最稳定版本，兼容性高，适合多个流行版本，内容全面，详细，囊括科学计算、程序设计、CUI界面设计、系统仿真和工具箱等，实例讲解详细，结合作者丰富的工程应用经验，实用性强，全书由浅入深.架构合理，适合初学者上手，背景知识讲解精炼扼要，方便读者查阅。

《MATLAB宝典》MATLAB是Math works推出的高性能数值计算和可视化软件，在通信、工程、科学等领域有广泛应用。学习MATLAB技术，应该从基础人手，循序渐进。要使用MATLAB开发出复杂的系统，必须首先对MATLAB基本指令和功能应用有全面了解。《MATLAB宝典》以零基础为起点，配合典型具体的实例，详细讲解，引导读者一步步了解MATLAB的功能。

《MATLAB宝典》上市4年以来多次印刷，长期雄踞MATLABL图书销售排行榜前列。

第1部分 MATLAB基础知识

第1章 MATLAB概述

1.1 MATLAB7简介

1.2 MATLAB7的安装

1.3 MATLAB7的工作环境

1.3.1 操作界面简介

1.3.2 运行命令窗口

1.3.3 命令窗口的显示方式

1.3.4 数值结果的显示方式

1.3.5 命令窗口的标点符号

1.3.6 输入变量

1.3.7 处理复数

1.3.8 命令窗口的控制命令

1.3.9 使用历史窗口

1.3.10 使用实录命令

1.3.11 当前目录浏览器和路径管理

1.3.12 设置当前目录

1.3.13 MATLAB的搜索路径

1.3.14 工作空间浏览器和数组编辑器

1.3.15 变量的编辑命令

1.3.16 数组编辑器

1.3.17 存取数据文件

1.4 MATLAB7的帮助系统

1.4.1 纯文本帮助

1.4.2 演示（demo）帮助

1.4.3 帮助导航／浏览器

1.4.4 Contents帮助文件目录窗口

1.4.5 Index帮助文件索引窗口

1.4.6 Search帮助文件搜索窗口

1.5 小结

第2章数组

2.1 创建数值数组

2.1.1 一维数组的创建方法

2.1.2 二维数组的创建方法

2.1.3 使用下标创建三维数组

2.1.4 使用低维数组创建三维数组

2.1.5 使用创建函数创建三维数组

2.1.6 创建低维标准数组

2.1.7 创建高维标准数组

2.2 操作数值数组

2.2.1 选取低维数组的对角元素

2.2.2 低维数组的形式转换

2.2.3 选取三角矩阵

2.2.4 Kronecker乘法

2.2.5 高维数组的对称交换

2.2.6 高维数组的维序号移动

2.2.7 高维数组的广义共轭转置

2.2.8 高维数组的降维操作

2.3 小结

第3章矩阵和架构

3.1 稀疏矩阵

3.1.1 稀疏矩阵的存储方式

3.1.2 创建稀疏矩阵——使用sparse命令

3.1.3 创建稀疏矩阵——使用spdiags命令

3.1.4 查看稀疏矩阵的信息

3.1.5 稀疏矩阵的图形化信息

3.2 字符串数组

3.2.1 创建字符串数组——直接输入法

3.2.2 创建字符串数组——使用ASCII码

3.2.3 创建字符串数组——使用函数

3.2.4 处理字符串数组的空格

3.2.5 读取字符串数组的信息

3.3 构架数组

3.3.1 创建单构架数组——使用直接法

3.3.2 创建二维构架数组

3.3.3 创建三维构架数组

3.3.4 使用命令创建构架数组

3.3.5 访问构架数组的数据

3.3.6 设置构架数组的域属性

3.4 小结

第4章矩阵分析

4.1 矩阵计算

4.1.1 进行范数分析——使用norm函数

4.1.2 进行范数分析——使用normest函数

4.1.3 条件数分析

4.1.4 数值矩阵的行列式

4.1.5 符号矩阵的行列式

4.1.6 矩阵的化零矩阵

4.2 线性方程组

4.2.1 非奇异线性方程组

4.2.2 奇异线性方程组

4.2.3 欠定线性方程组

4.2.4 超定线性方程组

4.3 矩阵分解

4.3.1 Cholesky分解

4.3.2 使用Cholesky分解求解方程组

4.3.3 不完全Cholesky分解

4.3.4 LU分解

4.3.5 不完全LU分解

4.3.6 QR分解

4.3.7 操作QR分解结果

4.3.8 奇异值分解

4.4 特征值分析

4.4.1 特征值和特征向量

4.4.2 稀疏矩阵的特征值和特征向量

4.4.3 特征值问题的条件数

4.4.4 特征值的复数问题

4.5 小结

第2部分数据分析

第5章函数分析和数值运算

5.1 函数的零点

5.1.1 一元函数的零点

5.1.2 多元函数的零点

5.2 数值积分

5.2.1 一元函数的数值积分

5.2.2 使用Simulink求解数值积分

5.2.3 求解瑕积分

5.2.4 矩形区域的多重数值积分

5.2.5 变量区域的多重数值积分

5.3 概率论和数理统计

5.3.1 双变量的概率分布

5.3.2 不同概率分布

5.3.3 数据分布分析

5.3.4 假设检验

5.4 小结

第6章高级数值运算

6.1 插值

6.1.1 一维插值

6.1.2 人口数量预测——一维插值实例

6.1.3 二维插值

6.1.4 绘制二元函数图形——二维插值实例

6.1.5 样条插值

6.1.6 牛顿插值

6.1.7 多项式插值——牛顿插值实例

6.1.8 Chebyshev多项式插值

6.1.9 多项式插值——Chebyshev多项式插值实例

6.2 曲线拟合

6.2.1 多项式拟合

6.2.2 加权最小方差拟合

6.2.3 数据拟合——适用加权最小方差WLS方法

6.3 曲线拟合图形界面

6.3.1 曲线拟合

6.3.2 绘制拟合残差图形

6.3.3 进行数据预测

6.4 傅里叶分析

6.4.1 离散傅里叶变换

6.4.2 FFT和DFT

6.4.3 DFT的物理含义

6.4.4 使用DFS进行插值

6.5 小结

第7章优化

7.1 常见优化问题

7.1.1 无约束非线性优化

7.1.2 求解二元函数的最小值——无约束非线性优化

7.1.3 非线性最小方差

7.1.4 计算函数的非线性最小方差

7.1.5 有约束的非线性优化

7.1.6 计算多元函数的极值——有约束的非线性优化

7.1.7 最小最大值的优化问题

7.1.8 优化对比

7.1.9 线性规划

7.1.10 二次规划

7.1.11 使用遗传算法求解二次规划

7.2 使用遗传算法求解优化

7.2.1 分析目标函数

7.2.2 优化求解

7.2.3 添加结果的可视性

7.2.4 设置算法的属性

7.2.5 设置“种群”属性

7.2.6 设置“中止”属性

7.3 优化“Banana”函数——优化方法对比

7.3.1 分析目标函数

7.3.2 BFGS优化法求解

7.3.3 DFP优化法求解

7.3.4 “无约束非线性”优化求解

7.3.5 “最小方差”优化求解

7.4 绘制帐篷——复杂的二次规划

7.4.1 设置约束条件

7.4.2 定义目标函数

7.4.3 进行优化求解

7.4.4 绘制优化求解的结果

7.5 小结

第8章常微分方程

8.1 显性常微分方程

8.1.1 刚性和非刚性方程组

8.1.2 设置允许误差属性

8.1.3 设置输出参数属性

8.1.4 设置解法器其他属性

8.2 加权常微分方程

8.3 延迟微分方程

8.4 常微分方程的边界问题

8.4.1 MATLAB求解边界问题——bvp4c命令

8.4.2 求解带边界的常微分方程

8.5 小结

第9章符号计算

9.1 符号对象和符号表达式

9.1.1 创建符号对象——使用sym命令

9.1.2 创建符号对象——使用syms命令

9.1.3 符号计算的运算符和函数

9.1.4 识别对象

9.1.5 确定符号表达式中的变量

9.2 符号精度计算

9.3 操作符号表达式

9.3.1 合并表达式——collect函数

9.3.2 展开表达式——expand函数

9.3.3 因式分解——factor函数

9.3.4 嵌套表达式——homer函数

9.3.5 计算最小分母公因式——numden函数

9.3.6 简化表达式——simplify函数

9.3.7 最简化表达式——simple函数

9.3.8 按书写方式显示表达式——pretty函数

9.4 替换符号表达式

9.4.1 替换重复字符串——subexpr函数

9.4.2 替换特定符号——subs函数

9.5 符号函数

9.5.1 求反函数——fmverse函数

9.5.2 求复合函数——compose函数

9.6 符号微积分

9.6.1 求微分——diff函数

9.6.2 化简微分结果

9.6.3 求解矩阵微分

9.6.4 向量微分jacobian数

9.6.5 符号极限

9.6.6 求解无限极限

9.6.7 求解左右极限

9.6.8 符号积分

9.6.9 矩阵积分

9.6.10 证明积分等式

9.6.11 交互近似积分

9.6.12 符号级数求和

9.7 符号积分变换

9.7.1 傅里叶变换

9.7.2 拉普拉斯变换

9.7.3 z变换

9.8 符号矩阵的计算

9.8.1 线性代数运算

9.8.2 特征值运算

9.9 符号代数方程的求解

9.9.1 solve命令

9.9.2 求解非线性方程组

9.9.3 求解含参数方程组

9.9.4 求解超越方程组

9.10 符号微分方程的求解

9.10.1 dsolve命令

9.10.2 求解常微分方程

9.10.3 求解二阶常微分方程

9.10.4 求解常微分方程组

9.11 利用maple的资源

9.11.1 调用maple的相关命令

9.11.2 查看maple的帮助

9.12 可视化符号分析

9.12.1 单变量函数分析界面

9.12.2 泰勒级数逼近分析界面

9.13小结

第3部分数据可视化

第10章二维图形

10.1 图形的基础知识

10.1.1 离散数据（函数）的可视化

10.1.2 连续函数的可视化

10.1.3 绘制图表的基础步骤

10.2 绘制二维图形

10.2.1 绘制二维图形——使用plot命令

10.2.2 设置曲线的属性

10.2.3 设置坐标轴范围

10.2.4 设置坐标轴显示方式

10.2.5 设置坐标轴系统

10.2.6 图形标识

10.2.7 叠绘

10.2.8 绘制双坐标轴图形

10.2.9 绘制多子图

10.2.10 交互式图形

10.2.11 使用fplot命令绘制图形

10.2.12 使用ezplot命令绘制图形

10.3 特殊图形

10.3.1 绘制面积图

10.3.2 绘制直方图

10.3.3 绘制二维饼图

10.3.4 绘制矢量图

10.3.5 绘制等高线

10.3.6 绘制伪色彩图

10.3.7 绘制误差棒

10.3.8 绘制二维离散杆图

10.3.9 绘制散点图

10.3.10 极坐标图形

10.3.11 柱坐标图形

10.4 小结

第11章三维图形

11.1 绘制三维曲线

11.1.1 绘制三维图形——plot3命令

11.1.2 绘制三维曲线图一mesh命令

11.1.3 绘制等高线

11.1.4 绘制曲面图——Sillf命令

11.2 编辑三维图形

11.2.1 控制视角——view命令

11.2.2 控制旋转——rotate命令

11.2.3 设置背景颜色

11.2.4 设置图形颜色

11.2.5 设置数值轴的颜色

11.2.6 添加颜色标尺

11.2.7 设置图形的着色

11.2.8 控制照明——light命令

11.2.9 控制照明——lighting命令

11.2.10 控制材质——mater|al命令

11.2.11 控制透视

11.2.12 控制透明

11.3 三维图形的简易命令

11.4 四维图形

11.4.1 绘制切片图——slice命令

11.4.2 绘制切面等位线图

11.4.3 绘制流线切面图

11.5 图形窗口

11.5.1 创建和控制图形窗口

11.5.2 使用工具栏编辑图形

11.5.3 使用绘图工具编辑图形

11.5.4 使用图形窗口进行数据分析

11.6 绘制复数变量图形

11.6.1 绘制复数图形原理

11.6.2 绘制复数图形——CPLXMAP命令

11.6.3 绘制复数曲面图——CPLXROOT命令

11.7 图形的打印和输出

11.7.1 图形打印的菜单操作方式

11.7.2 图形打印的命令操作方式

11.8 小结

第4部分 MATLAB编程

第12章 MATLAB编程基础知识

12.1 简单实例——排序函数

12.1.1 编写函数文件

12.1.2 编写脚本文件

12.1.3 运行代码

12.1.4.检测代码

12.2 M文件编辑器

12.2.1 打开文件编辑器

12.2.2 设置M文件编辑器的属性

12.2.3 设置M文件编辑器的打印属性

12.3 MATLAB的变量和关系式

12.3.1 M文件的变量类型

12.3.2 M文件的关键字

12.3.3 关系表达式

12.3.4 关系表达式的优先级

12.3.5 截断误差问题

12.3.6 逻辑表达式

12.3.7 逻辑运算函数

12.4 程序结构

12.4.1 顺序结构

12.4.2 if分支结构

12.4.3 switch分支结构

12.4.4 try-catch结构

12.4.5 while循环结构

12.4.6 for循环结构

12.4.7 绘制抛物线轨迹——综合实例

12.5 控制语句

12.5.1 结束循环——continue命令

12.5.2 终止循环——break命令

12.5.3 转换控制——return命令

12.5.4 输入控制权——input命令

12.5.5 使用键盘——keyboard命令

12.5.6 提示警告信息——error和warning命令

12.6 小结

……

第13章 MATLAB编程高级话题

第5部分图形用户界面

第14章句柄图形

第15章图形用户界面基础

第16章创建菜单

第17章添加控件

第6部分 MATLAB仿真

第18章 Simulink基础知识

第19章 Simulink建模和子系统

第20章 S函数和仿真结果分析

第7部分高级应用

第21章文件I/O

第22章 MATLAB编译器

第23章应用程序接口

第8部分用户工具箱

第24章图形图像工具箱

第25章信号工具箱

附录A MATLAB常用函数检索表

3
[url=]序言[/url][size=1em]编辑

MATLAB是Mathworks公司推出的一套高性能数值计算和可视化软件，它集数值分析、矩阵运算、信号处理和图形显示于一体，在系统建模和仿真、科学和工程绘图和应用程序开发等方面有着广泛应用。MATLAB由著名的线性代数软件包LINPAK和特征值计算软件包EISPACK的子程序为基础，发展为一种开发性程序设计软件，因此MATLAB已经由简单的矩阵计算软件分析发展成为通用性极高、带有多种实用工具的运算操作平台。 * T' S/ N0 g% \" p' z
为了帮助众多从业者提高软件使用及操作水平，笔者精心编著了本书。本书依照读者的学习规律，首先介绍基本概念和基本操作，在读者掌握了这些基本概念和基本操作的基础上，再对内容进行深入的讲解，严格遵循由浅入深、循序渐进的原则。本书按照MATLAB内在的联系将各种工具、命令和命令面板交织编排在一起，这样编排虽然不像帮助文档那样有层次感，但是对理解和掌握MATLAB却是大有帮助的。 7 T5 `  f3 T5 q1 a8 G; ]
本书在内容的编排和目录组织上都十分讲究，争取让读者能够快速掌握软件的使用方法。讲解具体知识的时候，尽量避免冗长的知识讲解，直接切入主题，告诉读者如何实现特定功能，让读者在实际操作中熟悉软件的使用 / e, h* _, u. q4 i
和其他书籍相比，本书有何特点
' P& Q% D7 G* |  N& g. [: I, s1．取材广泛，内容充实 % \! }& J! M$ t) V9 }
作者在讲解每一个知识点之前，充分考虑了MATLAB的知识和实践工作的结合，精心挑选数学研究、图形设计、工程运用等各个领域的应用，使读者不仅仅单纯地学到MATLAB的操作技巧，而且对创意、思路有所提高。 + K% K3 X/ E0 e
2．内容深入
: g  Z9 m5 k/ V6 `: |8 ]本书的所有实例都有一定的代表性和通用性，并不是为单纯介绍某个命令而选取的，因此有些实例的步骤比较多，综合了MATLAB的多个知识点，能够提高用户综合使用知识的能力。
" K; j0 Z0 X% Y7 k+ E' V3．讲解仔细
6 I7 k: t* T" O% m每个实例的制作步骤都以通俗易懂的语言阐述，并穿插讲解和技巧文字，在阅读时就像听课一样详细而贴切。读者只需按照步骤操作，就可以学习到MATLAB的相关功能。
$ U* [6 k/ u1 i" i8 ^本书包括的内容
& C9 x% ]7 N% M/ h本书总共包括8篇25章的内容，详细前面的介绍了MATLAB的各方面应用，下面详细各章节的内容。 # R4 i; p7 p& a. A4 P  m* r& z( x
第1部分（第1～第4章）MATLAB的基础知识：主要包括MATLAB概述、数组、矩阵和架构和矩阵分析。
0 B9 s4 r8 ?7 c$ x第2部分（第5～第9章）主要讲解如何使用MATLAB进行数据分析，内容包括函数分析和数值运算、高级数值运算、优化、常微分方程和符号运算。
: ]& V3 X1 G$ J. P4 B$ N第3部分（第10～第11章）详细分析了数据可视化的方法，主要讲解了二维图形和三维图形的内容。
- a5 S$ K* n1 R! \, Y% Z; c第4部分（第12～第13章）介绍了MATLAB编程的内容，主要包括MATLAB编程的基础知识和高级话题。 . T9 V% S2 l" C+ _/ M& W! G8 G8 E
第5部分（第14～第17章）详细讲解了图形用户界面的内容，主要包括句柄图形、GUI基础、创建菜单和添加控件等。
; ^. v% |% b/ m, t第6部分（第18～第20章）主要介绍了MATLAB仿真的内容，包括Simulink基础知识、Simulink建模和子系统和S函数和仿真结果分析。
- X6 T: Q# t- d" N. @第7部分（第21～第23章）讲解了MATLAB的高级应用，包括文件输入/输出、编译器和应用程序接口。
  u( p3 T+ p) A' v0 f) Q第8部分（第24和第25章）主要内容是用户工具箱，主要介绍了图形图像工具箱和信号工具箱。