作者：王薇
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
MATLAB从基础到精通(含DVD光盘1张)试读：
前言
近年来，MATLAB软件强大的数据计算和图形处理能力使其在各个领域得到了广泛的应用，越来越多的用户迫切需要尽快掌握MATLAB解决基本的问题。为此，目前市场上出现了大量讲述MATLAB使用的相关书籍。但是目前介绍MATLAB的书，其中一类主要是介绍某一功能、工具箱的使用，这类书一般只能对某个方向的相关内容进行详细阐述，在实际使用中读者仍需要参考MATLAB入门的相关书籍；而另一类主要是MATLAB基础性的相关书籍，对于MATLAB各种函数、工具箱，只做一些概念性的介绍，在实际使用中仍需要查阅庞大的MATLAB英文帮助文档。为此我们出版此书主要着眼于：
内容全面。完整介绍MATLAB各项功能，适合于各个层次的科学工作者，可以帮助入门读者快速掌握MATLAB基本操作，可以作为MATLAB使用者进一步提高操作能力的高效工具书。容易掌握。对每个函数进行详细介绍，同时，结合实例分析讲解实际操作中可能遇到的问题。面向需求。对常用工具箱进行详细的介绍，基本能满足解决各研究领域实际问题的需要。
本书有何特色?
1.全面涵盖MATLAB的基础知识
本书为了便于读者能最大程度地掌握MATLAB，包含了MATLAB的各项基础知识，从最基础的MATLAB软件的安装到常用的数值分析、图形处理、程序设计等内容，全部详细地介绍给读者，便于读者梳理、学习基础知识。
2.详细讲述MATLAB的常用工具箱
MATLAB工具箱的使用，可以为广大用户带来很多便利。MATLAB工具箱功能强大，可用于解决神经网络、遗传算法、小波分析等复杂问题。本书向读者介绍了常用工具箱的使用，旨在使用户在较短的时间内掌握复杂算法的使用，而无须编写大量代码即可解决实际问题。
3.配备实例，操作性强
本书在每一知识点讲述完成后都配备相应的实例，供读者演练，以使读者能较好地操作相应的知识点，同时这些源代码都收录在本书配套的光盘中，方便读者使用。
4.附带教学视频，便于更好学习
本书附带相关章节的教学视频，帮助读者更好地学习本书的内容。
本书内容及知识体系
第1篇 基础知识
（第1～10章）本篇主要介绍了MATLAB的基础知识。
第1章主要总结MATLAB的发展、优势、特点和系统组成，以MATLAB 7.0为例介绍了软件的具体安装过程，并向广大读者介绍学习使用MATLAB的心得体会。
第2章介绍了MATLAB常用的数据类型，包括整型、浮点型、逻辑类型、结构体、元胞数组和字符串等的相关知识，以及数据之间的互相转换。
第3章主要讲述矩阵、数组的基本操作，涉及矩阵和数据的创建、简单运算、特殊运算、向量和高维数组的基本知识。
第4章讨论了MATLAB程序设计的相关知识，主要涉及程序设计的文件类型、变量和常量、流程控制、调试与优化等。
第5章主要介绍MATLAB图形处理的相关知识，涉及基本的绘图处理，二维、三维图形的绘制及图形编辑处理技巧。
第6章介绍了MATLAB创建GUI的两种方式，利用GUI向导和通过编程的方式。
第7章介绍了数值分析技术，包括简单的数据操作、多项式运算、微分和积分、拟合和插值、线性及非线性方程组的求解。
第8章重点讲述符号运算的内容，包括符号对象的创建、符号对象的常用操作和符号对象的转换。
第9章主要介绍常用的接口编程技术，包括MATLAB编辑器的使用、MEX文件的使用、MAT文件的使用、COM组件技术与Word、Excel的混合使用技术。
第10章详细地介绍了MATLAB文件的输入/输出机制，包括MATLAB数据文件和图片文件的导入/导出等相关内容。
第2篇 常用工具箱使用（第11～20章）
本篇介绍了MATLAB常用工具箱的实现。
第11章主要介绍了Simulink的基础知识，包括Simulink的特点、Simulink的建模环境、Simulink的模型库和Simulink建模仿真的实现。
第12章主要探讨MATLAB统计工具箱在假设测验、方差分析、线性回归、非线性回归和多元统计等较为常用的统计问题中的应用。
第13章具体讲述图像处理工具箱的使用。对MATLAB中支持的图像文件格式、图像类型及其转换、图像处理工具箱如何完成基本的图像处理任务等做了具体的介绍。
第14章主要介绍MATLAB优化工具箱的使用，包括线性规划、整数规划、无约束规划和约束规划等常规的优化算法。
第15章主要介绍了MATLAB曲线拟合工具箱的使用，主要包括曲线拟合工具箱简介、利用GUI界面进行曲线拟合和利用命令行函数法进行曲线拟合。
第16章讨论了人工神经网络，包括BP神经网络、径向基神经网络、自组织神经网络、广义回归神经网络等网络算法在MATLAB神经网络工具箱中的使用。
第17章主要介绍了MATLAB金融工具箱的使用，主要内容为MATLAB金融工具箱的组成和如何利用金融工具箱提供的函数进行常规的金融计算。
第18章涉及小波变换的基础知识，包括常用的小波分析操作和利用GUI实现小波分析等小波工具箱使用时需要具备的基础知识。
第19章主要介绍MATLAB遗传算法与直接搜索工具箱的使用。
第20章通过几个实例简单介绍MATLAB软件在数学建模、物理、化学等领域的应用。
配书光盘内容介绍
为了方便读者阅读本书，本书附带1张DVD光盘。内容如下：本书主要实例的源代码。本书主要内容的多媒体语音教学视频。各章节内容的PPT。
适合阅读本书的读者零基础的MATLAB用户。需要全面学习MATLAB的人员。需要使用MATLAB提供的算法完成相关的程序设计。需要在短时间内掌握MATLAB某些功能的各领域人员。需要一本全面涵盖MATLAB各项内容查询手册的人员。
阅读本书的建议没有MATLAB基础的读者，建议从第1章顺次阅读并练习每一个实例。有一定MATLAB基础，且具有一定编程经验的读者，可以根据实际情况有重点地选
择相关内容阅读，并注重实际的操作演练。对于没有编程基础，希望快速使用MATLAB完成一些项目，以阅读其中的图形界面
操作为主。第1篇 基础知识
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第1章 MATLAB概述、安装和学习方法
■ 第2章 MATLAB的数据类型
■ 第3章 矩阵和数组
■ 第4章 程序设计
■ 第5章 图形处理
■ 第6章 图形用户界面（GUI）
■ 第7章 数值分析
■ 第8章 符号计算功能
■ 第9章 应用程序接口
■ 第10章 文件I/O第1章 MATLAB概述、安装和学习方法
本章主要介绍在使用和学习MATLAB软件前需要掌握的一些基础知识。首先总结MATLAB的发展、优势、特点和系统组成，使读者对MATLAB软件总体有一定把握。在此基础上本书以MATLAB 7.0为例分别介绍MATLAB软件的具体安装过程。同时本章将对MATLAB 7.0各主要用户界面功能做详细的介绍，用户界面为使用者提供了友好的操作平台；而对MATLAB帮助系统的了解，将为读者在实际工作中遇到的问题提供有效的指导。最后笔者结合前人和自己使用MATLAB的多年经验，向广大读者介绍学习使用MATLAB的心得体会，希望读者能掌握学习使用MATLAB的有效方法。本章是学习使用MATLAB软件最为基础的章节，是后续章节有效学习的奠基石。
1.1 MATLAB简介
MATLAB是由美国Mathworks公司开发的用于数据分析处理、算法开发应用、数据可视化及图形处理的科学软件。使用MATLAB产品，相比传统编程语言，例如C、C++和Firtran等，能更为快速地解决技术计算的问题，因而MATLAB被越来越广泛地应用于科学计算、嵌入式系统、控制系统、数字信号处理、图像和视频处理、通信系统、计算金融学等领域。
MATLAB是新一代的高性能计算语言。它集成了计算、可视化和编程在一个友好的环境中，问题和解决方案都是以熟悉的数学符号表示。典型用途包括如下几种。
●数学和计算。
●算法开发。
●建模和仿真。
●数据分析、挖掘和可视化。
●科学和工程制图。
●图形用户界面的应用开发。1.1.1 MATLAB的发展历程
美国新墨西哥大学计算机科学系主任Cleve Moler和他的同事于20世纪70年代编写了MATLAB，最早的MATLAB是用Fortran语言编写的，早期版本以简单矩阵运算为主，主要是为了减轻学生编程的负担。MATLAB为矩阵（Matrix）和实验室（LABoratory）前几个英文字母组合。随后在1984年Little、Moler等人共同创立了MathWorks公司，正式把MATLAB产品推向市场。此后MathWorks公司不断完善产品，图形图像处理、符号运算等多种功能被添加到MATLAB中，同时随着信息技术、科学算法的不断发展，不同领域中需要使用的算法也被集成为工具箱加入MATLAB。目前，MATLAB已成为国际公认的优秀计算软件，它在各领域的应用也越来越广，并且有着更广阔的应用前景。1.1.2 MATLAB的优势和特点
近年来MATLAB在各领域的应用越来越广泛，这主要得益于MATLAB具有以下优势。
1.编程效率高
对于复杂算法的开发，MATLAB函数库提供了大量函数可供直接调用，面向专业领域的工具箱减轻了以往需要复杂编程开发的负担，相比一般编程语言可大大节省算法开发时间，而对于非算法研究领域人员，如果只想在自己的领域使用已有的算法，可灵活地调用MATLAB编写好的函数。
2.使用方便
MATLAB多数工具箱提供了图形界面操作，无须编写代码，直接通过界面操作。
3.扩充能力好，移植性强
通过MATLAB编写的程序可通过多种途径与常用的编程语言、应用软件连接，扩充移植能力强。
4.开放性好
MATLAB一般函数都是以m文件形式存在的，可以直接打开相应算法的m文件，查阅源代码。
5.简单易用的程序语言
MATLAB语言特征与C语言相似，而且更加简单，更加符合专业人员对算法的书写格式。
6.高效方便的矩阵运算
MATLAB的基本数据单位是矩阵，与数学、工程中常用的形式十分相似，故用MATLAB来解决问题较为简单。
7.方便的绘图功能
MATLAB提供了一系列绘图函数，可方便地对数据进行可视化分析。
下面简单介绍MATLAB主要特点。
●科学计算的高级语言，为算法开发提供高效的实现途径。
●提供完善的开发环境，系统管理代码、文件、数据。
●提供友好的交互界面，用于探索、设计、解决实际问题。
●内含大量的可直接使用的数学函数，涉及线性代数、统计学、傅里叶分析、滤波、优化及数值积分等方面。
●提供二维和三维图用于数据的可视化分析。
●可以自定义生成图形用户界面。
●编写的代码可与外部的程序和其他编程语言集成，例如C、C++、Fortran、Java和Microsoft Excel等。1.1.3 MATLAB的系统组成
MATLAB主要由以下几部分组成。
1.开发环境
开发环境帮助使用者高效地处理MATLAB函数和文件，其中许多环境提供了友好的图形界面，可交互使用，主要包括：命令窗口，代码编辑、调试、分析窗口，工作空间窗口，浏览器查看帮助窗口。
2.数学函数库
数学函数库包含了从初等函数（如求和、正弦、余弦）到更为复杂的算法（如矩阵求逆、矩阵特征值、快速傅里叶变换）在内的大量数学函数。
3.MATLAB语言
MATLAB语言是高级矩阵/数组语言，具有流程控制、函数调用、数据结构、输入/输出、面向对象编程等程序语言特征。利用MATLAB语言既可以进行小规模程序设计，快速完成算法设计的基本任务，也可进行大规模编程，开发复杂的程序算法。
4.图形功能
MATLAB提供了图形功能，可视化地显示向量和矩阵，同时提供在图形上注释和打印功能。此外还包括二维和三维数据可视化、图像处理、动画生成、演示图形等高级功能；用户自定义图形对象，建立完整的图形用户界面等低级功能。
5.应用程序接口
利用MATLAB提供的外部应用程序可以开发C/C++和Fortran与MATLAB交互的程序算法。包括将MATLAB作为计算引擎的MATLAB引擎技术，建立动态链接调用MATLAB程序文件和MAT数据文件读/写。
综上可以看出，MATLAB是一个功能强大的系统，集数据计算、图形管理、程序开发为一体，向用户提供了友好的操作界面环境，同时通过与其他编程环境的交互操作，可以充分利用MATLAB语言的优势，大大缩短算法开发周期。
1.2 MATLAB 7.0的安装
在购买MATLAB 7.0后，可以按照相关的说明进行安装，安装过程比较简单。安装前需要准备好购买正版软件所获得的授权注册码，此后可按以下步骤安装MATLAB 7.0。（1）开始安装：将MATLAB 7.0安装盘放入光驱，打开MATLAB 7.0安装盘，双击按钮，开始安装过程。初始化后打开“Welcome to the MathWorks Installer”窗口，如图1.1所示。选择“Install”单选按钮，单击“Next”按钮进入下一步的安装。对于最初使用MATLAB试用版的用户，在购买正式版后，安装时选择“Update license without installing anything，using a new PLP”单选按钮，可以更新序列号，无须重新安装软件。（2）用户信息登记和授权注册码输入：在步骤（1）中单击“Next”按钮后，将会打开“License Information”窗口，如图1.2所示。在此窗口中需要输入用户信息和授权注册码。分别在“Name”和“Campany”文本框中填入用户姓名和公司名称，并在相应位置输入授权注册码（PLP），授权注册码用于验证是否有权限安装MATLAB。图1.1“Welcome to the MathWorks Installer”窗口图1.2“License Information”窗口（3）软件用户协议：如果上一步中输入授权注册码正确，单击“Next”按钮打开“Licensing Agreement”窗口，如图1.3所示。该窗口中的内容为软件用户使用的协定，阅读后如果同意协定，就选择“Yes”单选按钮并单击“Next”按钮进入下一步操作。（4）安装方式选择：MATLAB提供了两种安装方式，典型安装（Typical）和自定义安装（Custom），如图1.4所示。选择Typical方式安装，将会按软件默认的设置将所有用户购买的产品按照默认方式安装；选择Custom方式安装，可以自行设定需要安装的组件。对于入门的读者建议选择典型安装方式。继续单击“Next”按钮进入下一步操作。图1.3“Licensing Agreement”窗口图1.4“Installation Type”窗口（5）软件安装路径选择：在打开的“Folder Selection”窗口中选择软件的安装目录，单击“Browse”按钮可以浏览选择计算机上的安装目录。图1.5“Folder Selection”窗口（6）确认安装：在MATLAB开始复制文件到硬盘之前，如图1.6所示，会打开“Confirmation”窗口给出安装说明，包括软件安装的目录、安装的产品等。如果软件安装设置有问题，单击“Back”按钮返回之前的过程，重新选择、设置安装过程。如果确认无误，单击“Install”按钮确认安装，之后将弹出如图1.7所示的安装进度框。图1.6“Confirmation”窗口图1.7 安装进度框（7）阅读产品配置的注意事项：安装完成后，会打开如图1.8所示的产品配置注意事项的窗口，主要根据目前已安装的MATLAB产品，提供产品配置信息和可用产品更新，告诉用户目前所安装的产品是否有需要额外配置。如有可用产品更新，在安装过程中，安装程序将尝试联系MathWorks公司网站，以确定是否有一个或更多更新的产品版本可供下载。图1.8“Product Configuration Notes”窗口（8）安装完成：MATLAB安装程序完成时，会显示如图1.9所示安装完成窗口。在此窗口中，可以选择在退出安装程序时启动MATLAB。如果不想立即启动MATLAB，取消“Start MATLAB”复选框中选择。最后单击“Finish”按钮结束安装过程。图1.9“Setup Complete”窗口
1.3 MATLAB用户界面
本节主要介绍MATLAB各用户界面中各窗格的功能和使用。用户界面是利用MATLAB进行各项操作的基本环境，了解和掌握各用户界面的功能将有助于更好地处理、解决问题。1.3.1 启动和退出
MATLAB的启动与一般常用软件的启动方式类似，主要有以下3种启动方式：（1）双击桌面上的MATLAB按钮，通过快捷方式打开程序。（2）选择“开始”→“所有程序”菜单中的MATLAB 7.0的可执行程序。（3）在MATLAB的安装路径中找到MATLAB的可执行程序MATLAB.exe。
在启动MATLAB程序后，将打开如图1.10所示的主界面，该界面主要由主菜单、工作空间浏览窗格、当前目录浏览窗格、历史命令窗格等组成。
试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]