MATLAB程序设计与实例应用

　　本书根据最新的MATLAB版本，对台湾张铮先生的《MATLAB程式设计与应用教学范本》改编而成。除了原书主要讲述的MATLAB绘图和影像处理功能外，本书以实用、最新和易懂为原则，增加了图形用户界面编程、数值计算、符号运算、数字信号处理、优化运算、神经网络分析、系统仿真和模糊系统设计等内容。本书通过实例的形式，系统介绍了MATLAB的使用技巧和编程方法。本书内容丰富，讲解精练，既适合高校大学生、研究生使用，也可作为从事相关领域工作的科研人员的参考书。美国MathWorks公司推出的MATLAB，是一种集数值计算、符号运算、可视化建模、仿真和图形处理等多种功能于一体的优秀的图形化语言。它在包括小到方程求解、多项式的运算（如因式分解）、数学的极值计算，大到金融、工业系统仿真和统计等诸多领域都得到了广泛的应用。目前MathWorks公司的产品已遍布全球，MATLAB因其使用上的方便、强大功能以及良好的用户界面，在研究机构、公司（企业）和政府部门以及学校里已经是家喻户晓。它不仅是科学家、工程技术人员、职员和管理人员的必备工具，也是大学生和研究生需要掌握的一门技能。甚至在中学，学习MATLAB，使用它解决一些如数学、物理及图形处理问题也已成为一种趋势。本书是在张铮先生（台湾）的著作（（MATLAB程序设计与应用教学范本》基础上经过改写和扩充而成稿的。其改写部分忠实于原著，体现了原著用“实例说话”的精髓，保留了原著的精华和特点。改写部分主要考虑到当前的主流说法与表达形式，使该书更适合大多数读者的阅读习惯，同时把原著的有些章节精简、压缩与合并。扩充增加的内容主要是从当前使用角度和实际需求方面考虑的，增加了Toolbox（工具箱）各种模块、用户图形界面及程序设计、符号运算、数值运算和其他一些重要内容，这样该书就把MATLAB的主要内容几乎包涵了，从而使原著内容更加完整。同时，本书在写作过程中，也注意到了内容的精练，采用“单刀直入”的模式。读者通过比较可以清楚看到，书中以较少篇幅和文字叙述，讲述了较多实例和技巧。这样不仅使读者降低了学习的成本，而且使用？臼槟芄缓苋菀椎厥迪执印叭朊拧钡健案呒丁钡墓伞？全书内容共分15章，主要内容包括：MATLAB入门和基本操作、数、变量和表达式、矩阵及其运算、程序的结构和流程控制、函数及其图像、MATLAB图形用户界面和程序设计、MATLAB的数值计算与符号运算、高级绘图、数字信号的处理、优化运算、神经网络分析、系统仿真、模糊系统设计和影像处理。在内容的编排上，除了前三章是必须首先阅读之外，其他各章节具有独立性。读者可以根据需要从任何一章（节），甚至一个实例开始阅读，几乎不会感到困难。本书不刻意针对某一版本，而是通过实例讲解MATLAB的使用技巧和编程方法。不过，从学习的角度，作者建议读者最好使用较新版本（如6.1以上版本）结合本书学习。本书的写作由石博强、杨文平、李海鹏和郭丽芳完成。石博强和李海鹏完成了全书的统稿和定稿，张志仁、李利等参与了本书的编排工作。尽管本书试图展示MATLAB精华的各个方面，同时也将我们征询的部分学生、热心读者和学者的重要建议与意见体现其中，但书中仍难免存在不妥之处，恳请广大读者指正。同时，我们也会在适当时间进行修订和补充，并发布在天勤网站：http：//www.tqbooks.net“图书修订”栏目中。

暂缺《MATLAB程序设计与实例应用》作者简介

第1章 MATlAB入门
1-1 MATLAB的概况
1-2 MATLAB的启动和菜单介绍
1-3 命令窗[21 CommandWindow 的使用
1-3-1 命令窗口的使用
1-3-2 若干通用操作指令
1-3-3 在线帮助和演示
1-4 程序编辑窗口
1-5 快捷键的介绍
第2章 数. 变量和表达式
2-1 运算符
2-1-1 算术运算符
2-1-2 关系运算符
2-1-3 逻辑运算符
2-2 常量和变量
2-2-1 数字量
2-2-2 字符量
2-2-3 变量的基本规定和运算
第3章 矩阵及其运算
3-1 矩阵与数组的介绍
3-1-1 数组
3-1-2 矩阵
3-2 矩阵与数组的运算规则
3-2-1 矩阵与数组的加减
3-2-2 矩阵与数组的乘和乘方
3-2-3 矩阵的求逆
3-2-4 矩阵与数组运算的综合示例
第4章 程序的结构和流程控制
4-1 程序的结构
4-1-1 FOR循环结构
4-1-2 WHILE循环结构
4-1-3 IF分支结构
4-1-4 SWITCH分支结构
4-2 程序的流程控制
4-2-1 CONTINUE命令
4-2-2 BREAK命令
4-2-3 RETURN命令
第5章 函数及其图像
5-1 概要
5-2 常用数学函数
5-2-1 基本数学函数
5-2-2 三角函数与反三角函数
5-3 绘图命令
5-3-1 绘图命令要览
5-3-2 绘图命令用法说明
5-4 绘图范例集锦
第6章 MATLAB图形用户界面和程序设计
6-1 MATLAB的图形用户界面简介
6-2 图形用户界面设计工具GUIDE
6-2-1 图形用户界面的开发环境
6-2-2 位置调整工具 Alignment tool
6-2-3 对象属性查看器 Proporty Ispector
6-2-4 菜单编辑器 Menu Editor
6-2-5 对象浏览器 Object Browser
6-2-6 对生成GUI程序的设置
6-3 对话框
6-3-1 提问对话框 Questdlg
6-3-2 输入对话框 Inputdlg
6-3-3 列表对话框 listdlg
6-3-4 其他对话框
第7章 MATLAB的数值计算
7-1 多项式的运算
7-1-1 多项式的生成和表达
7-1-2 多项式的乘除
7-1-3 多项式的求导
7-1-4 多项式的求根
7-2 数据分析
7-2-1 极值. 均值. 标准差和中位值的计算
7-2-2 曲线的拟合
7-2-3 协方差阵和相关阵
7-2-4 统计频数函数直方图
7-3 数值积分和微分
7-3-1 微分和积分的物理意义及数学表达
7-3-2 函数数值积分
7-3-3 数值微分
7-4 一般非线性方程组的数值解
7-5 微分方程求解
7-5-1 微分方程的意义
7-5-2 一阶常微分方程求解
7-5-3 二阶常微分方程求解
第8章 MATLAB的符号运算
8-1 符号表达式的生成
8-1-1 符号表达式的建立
8-1-2 符号矩阵的修改
8-2 符号表达式的基本运算
8-2-1 基本代数运算
8-2-2 因式分解. 展开. 化简
8-2-3 符号与数值间的转化
8-3 符号矩阵
8-4 符号求极限
8-5 微分
8-6 积分
8-7 符号求解方程
8-7-1 线性方程
8-7-2 非线性方程
8-7-3 常微分方程
8-7-4 符号函数的图形显示
8-8 其他符号运算命令函数的简介
第9章 高级绘图
9-1 二维图形
9-1-1 函数title. xlabel. ylabel和zlabel的应用
9-1-1 linspace函数设置空间向量
9-1-3 绘图窗口工具栏的介绍
9-1-4 函数legend. text和Stext的应用
9-1-5 函数plotyy和axis的使用
9-2 三维图形
9-2-1 mesh函数和surf函数
9-2-2 meshz函数和waterfall函数
9-2-3 用meshc和contour画立体图和高等线图
9-2-4 用描影法绘3D图
9-2-5 三维绘图的几个工具
9-3 统计用图
9-3-1 直方图
9-3-2 饼图
第10章 数字信号的处理
10-1 数字信号的表示及其意义
10-1-1 数字和模拟信号之间的转换及采样频率
10-1-2 信号的表示
10-2 数字信号的运算和处理
10-2-1 信号的相加. 相乘
10-2-2 离散傅立叶变换和其逆变换
10-2-3 信号的功率密度谱
10-2-4 信号的互相关功率密度谱
10-3 数字滤波
10-3-1 滤波的原理分析及函数实现
10-3-2 滤波器的设计示例
10-3-3 一些说明
第11章 优化运算
11-1 优化问题及其数学模型
11-2 优化工具箱
11-3 工具箱的使用
11-3-1 无约束的极值运算
11-3-2 有约束的极值运算
11-3-3 上界和下界条件
11-3-4 等式约束条件
11-4 优化求解中的常见问题及解决建议
11-5 对优化学习的拓展
第12章 神经网络分析
12-1 神经网络的特点
12-2 MATLAB神经网络工具箱
12-3 神经网络工具箱的GUI工具
12-4 神经网络工具箱GUI工具的使用
12-5 GUI工具的使用范例
12-6 神经网络学习的总结
第13章 系统仿真
13-1 Simulink的概述
13-2 功能模块函数库的介绍
13-3 功能模块和连线的处理
13-4 仿真参数设置
13-5 自定义功能模块
13-5-1 自定义功能模块的生成
13-5-2 自定义功能模块选项卡的设置
13-6 系统仿真学习的拓展
第14章 模糊系统设计
14-1 MATLAB的模糊逻辑工具箱
14-2 系统的建立
14-3 系统的调试
14-4 模糊推理系统的仿真
14-5 ANFIS编辑器及其应用
14-5-1 ANFIS编辑器GUI
14-5-2 ANFIS编辑器GUI的应用
14-6 对模糊系统学习的拓展
第15章 影像处理
15-1 MATLAB的影像处理
15-2 影像处理的基本命令
15-3 选取影像显示窗口 imcrop
15-4 旋转影像 imrotate
15-5 将影像显示在圆柱体和球体上
15-6 魔术方块 magic
15-7 将彩色影像转换为黑白影像 rgb2gray RGB
15-8 对影像进行区块化处理 blkproc
15-9 转换为二进制影像 roicolor
15-10 影像边界 edge
15-11 调整黑白显示的值 imadjust
15-12 数字滤波器 filter2
15-13 描绘轮廓线 imcontour
15-14 影像的噪音处理
15-15 用fftshift与fft2指令对影像进行处理
15-16 光衍射的电脑显示
15-16-1 光的本质
15-16-2 光的干涉和衍射
15-16-3 光衍射现象的程序设计和电脑显示
附录A MATLAB主要命令函数表
附录B MATLAB工具箱主要命令函数表
参考文献