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包郵 MATLAB大學教程(第2版)

作者:肖漢光
出版社:電子工業(yè)出版社出版時間:2021-10-01
開本: 16開 頁數(shù): 323
本類榜單:教材銷量榜
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MATLAB大學教程(第2版) 版權(quán)信息

MATLAB大學教程(第2版) 本書特色

本書基于2021版MATLAB,根據(jù)本科生當前認知水平和知識基礎(chǔ),由淺入深、系統(tǒng)全面地介紹MATLAB的特性、使用和編程方法,并結(jié)合與專業(yè)知識相關(guān)的大量實例展示MATLAB的功能、應用和效果,旨在激發(fā)學生的學習興趣,使學生掌握一種重要的工具和技能,提高學生解決問題的能力,為今后的學習、科研和工作打下堅實的基礎(chǔ)。 MATLAB在電子信息領(lǐng)域的應用主要介紹MATLAB基本知識和系統(tǒng)環(huán)境、矩陣及其運算、數(shù)據(jù)可視化、程序設(shè)計、數(shù)值計算、符號運算、GUI設(shè)計、Simulink仿真;后4章為應用,通過結(jié)合MATLAB的基本知識與高校其他相關(guān)課程及實際應用,主要介紹MATLAB在電路仿真、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、電磁場與電磁波中的應用。每章末尾都包含相應的習題和實驗,可讓讀者在學習理論知識后上機訓練,以便更好地掌握本書的知識。

MATLAB大學教程(第2版) 內(nèi)容簡介

本書基于2021版MATLAB,以編程知識方法與實踐技能并重,以提高綜合編程能力和解決實際工程問題為綱,由淺入深地介紹MATLAB的基本語法、編程技巧和不錯應用。前8章為基礎(chǔ),主要介紹MATLAB基本知識和系統(tǒng)環(huán)境、矩陣及其運算、數(shù)據(jù)可視化、程序設(shè)計、數(shù)值計算、符號運算、GUI設(shè)計、Simulink仿真;后4章為應用,通過結(jié)合MATLAB的基本知識與高校其他相關(guān)課程及實際應用,主要介紹MATLAB在電路仿真、數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、電磁場與電磁波中的應用。每章末尾都包含相應的習題和實驗,可讓讀者在學習理論知識后上機訓練,以便更好地掌握本書的知識。全書在講解的過程中為突出實用性,穿插了大量實例,圖文并茂。 本書可作為高等學校相關(guān)課程的教材或教學參考書,也可供MATLAB用戶學習和參考。

MATLAB大學教程(第2版) 目錄

第1章 MATLAB概述及系統(tǒng)環(huán)境 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB的優(yōu)點 1
1.1.2 MATLAB桌面環(huán)境及入門 2
1.2 MATLAB集成環(huán)境 4
1.2.1 MATLAB運行環(huán)境 4
1.2.2 MATLAB的安裝 9
1.3 初識MATLAB實例 13
1.4 MATLAB常用命令及學習技巧 14
1.5 MATLAB幫助系統(tǒng) 15
1.5.1 命令窗口幫助系統(tǒng) 15
1.5.2 幫助瀏覽窗口 17
習題1 18
第2章 MATLAB矩陣及其運算 19
2.1 MATLAB的特殊常量 19
2.2 MATLAB變量 19
2.2.1 變量的命名規(guī)則 20
2.2.2 變量的定義與賦值 20
2.2.3 變量的顯示 21
2.2.4 變量的存取 22
2.2.5 變量的清除 24
2.3 MATLAB數(shù)組與矩陣 25
2.3.1 一維數(shù)組 25
2.3.2 二維數(shù)組(矩陣) 28
2.3.3 字符數(shù)組 31
2.3.4 結(jié)構(gòu)數(shù)組 34
2.3.5 元胞數(shù)組 36
2.3.6 “非數(shù)”與“空”數(shù)組 39
2.4 矩陣的運算和操作 41
2.4.1 矩陣的算術(shù)運算 41
2.4.2 矩陣的關(guān)系運算 44
2.4.3 矩陣的邏輯運算 45
2.4.4 矩陣元素的取整、取模和取余 45
2.4.5 矩陣的綜合操作 47
2.5 MATLAB矩陣分析與處理 49
2.5.1 矩陣的行列式 49
2.5.2 矩陣的秩與跡 50
2.5.3 矩陣的逆與偽逆 51
2.5.4 線性方程組的求解 52
2.5.5 特征值分析 53
2.5.6 矩陣的范數(shù)和條件數(shù) 53
習題2 55
實驗2 矩陣及運算 56
第3章 MATLAB數(shù)據(jù)可視化 57
3.1 二維數(shù)據(jù)可視化 57
3.1.1 基本二維曲線繪制 58
3.1.2 繪圖輔助操作 60
3.1.3 多圖疊繪、雙縱坐標、多子圖 65
3.1.4 特殊二維圖形繪制 68
3.2 三維數(shù)據(jù)可視化 71
3.2.1 三維曲線繪制 72
3.2.2 三維網(wǎng)格繪制 73
3.2.3 三維曲面繪制 75
3.2.4 準四維圖形繪制 76
3.2.5 其他特殊的三維圖形 78
3.3 可視化圖形修飾 80
3.3.1 圖形視角處理 80
3.3.2 圖形色彩處理 83
3.3.3 圖形光照處理 87
3.3.4 圖形裁剪與空間變換 90
3.4 句柄繪圖 92
3.4.1 句柄圖形體系 92
3.4.2 圖形對象句柄的獲取 93
3.4.3 對象屬性的獲取和設(shè)置 94
3.4.4 控制圖形輸出 96
習題3 98
實驗3 數(shù)據(jù)可視化 99
第4章 MATLAB程序設(shè)計 100
4.1 M文件 100
4.1.1 M文件的創(chuàng)建、打開和運行 100
4.1.2 M腳本文件 102
4.1.3 M函數(shù)文件 102
4.2 MATLAB的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計 103
4.2.1 順序結(jié)構(gòu) 103
4.2.2 條件控制結(jié)構(gòu) 104
4.2.3 循環(huán)控制結(jié)構(gòu) 107
4.2.4 其他常用語句 110
4.3 函數(shù) 113
4.3.1 函數(shù)的創(chuàng)建 113
4.3.2 函數(shù)的調(diào)用與可調(diào)性 116
4.3.3 局部變量與全局變量 118
4.3.4 函數(shù)句柄 119
4.4 MATLAB程序的調(diào)試 119
4.4.1 程序調(diào)試的基本概念 119
4.4.2 M編輯器的程序調(diào)試 120
4.4.3 程序的性能優(yōu)化 121
習題4 121
實驗4 程序設(shè)計 122
第5章 MATLAB數(shù)值計算 123
5.1 線性方程組求解 123
5.1.1 直接求解法 123
5.1.2 迭代法 128
5.2 非線性方程求解 135
5.2.1 非線性方程數(shù)值求解的基本原理 135
5.2.2 非線性方程求根的MATLAB命令 136
5.2.3 非線性方程數(shù)值解法及MATLAB實現(xiàn) 139
5.3 MATLAB數(shù)據(jù)插值與擬合 143
5.3.1 一維插值 143
5.3.2 二維插值 145
5.3.3 曲線擬合 146
5.4 數(shù)值微積分 148
5.4.1 數(shù)值微分計算 148
5.4.2 數(shù)值積分計算 150
習題5 155
實驗5 數(shù)值計算 155
第6章 MATLAB符號運算 157
6.1 符號對象的創(chuàng)建 157
6.1.1 符號常量和符號變量 157
6.1.2 符號表達式與符號函數(shù) 158
6.1.3 符號矩陣 159
6.2 符號對象的運算 160
6.2.1 符號表達式的基本運算 160
6.2.2 符號矩陣的基本運算 161
6.2.3 其他符號運算 162
6.3 符號函數(shù)的微積分應用 165
6.3.1 符號函數(shù)的極限與連續(xù)性 165
6.3.2 符號函數(shù)的微分 167
6.3.3 符號函數(shù)的積分 168
6.4 符號級數(shù)應用 169
6.4.1 級數(shù)求和 169
6.4.2 泰勒級數(shù) 170
6.4.3 函數(shù)的傅里葉級數(shù)展開式 170
6.5 符號積分變換 172
6.5.1 傅里葉變換及其逆變換 172
6.5.2 拉普拉斯變換及其逆變換 172
6.5.3 Z變換及其逆變換 173
6.6 符號方程求解 174
6.6.1 符號代數(shù)方程 174
6.6.2 符號常微分方程 175
習題6 177
實驗6 符號運算 177
第7章 MATLAB GUI設(shè)計 178
7.1 GUI基本介紹 178
7.1.1 GUI簡介 178
7.1.2 入門示例 179
7.1.3 控件創(chuàng)建 180
7.2 GUI創(chuàng)建 182
7.2.1 菜單設(shè)計 182
7.2.2 對話框設(shè)計 184
7.2.3 文件管理框 185
7.3 GUI的M文件 187
7.4 GUI實例 187
7.4.1 MATLAB GUI設(shè)計步驟 187
7.4.2 設(shè)計實例 188
習題7 192
實驗7 GUI設(shè)計 192
第8章 MATLAB Simulink仿真 193
8.1 Simulink的基本操作 193
8.1.1 Simulink的啟動 193
8.1.2 Simulink模型窗口的建立 193
8.2 Simulink模塊庫與系統(tǒng)仿真 194
8.2.1 Simulink模塊庫 195
8.2.2 Simulink環(huán)境下的仿真運行 197
8.3 Simulink子系統(tǒng)與模塊封裝 200
8.3.1 Simulink子系統(tǒng)的建立 201
8.3.2 子系統(tǒng)的條件執(zhí)行 203
8.3.3 Simulink子系統(tǒng)的封裝 206
8.4 Simulink仿真實例 209
習題8 212
實驗8 Simulink建模與仿真 213
第9章 MATLAB在電路仿真中的應用 215
9.1 MATLAB電路輔助設(shè)計與優(yōu)化 215
9.2 電阻電路 215
9.2.1 電路描述 215
9.2.2 程序結(jié)果驗證描述 216
9.2.3 Simulink建模 216
9.2.4 線性電阻電路方程的建立 218
9.2.5 電路方程的求解 219
9.2.6 MATLAB程序結(jié)構(gòu)設(shè)計 220
9.2.7 測試 221
9.3 動態(tài)電路的時域分析 224
9.3.1 一階零輸入響應 225
9.3.2 二階零輸入響應 227
9.3.3 單位階躍響應 229
9.4 動態(tài)電路的頻率響應 230
9.4.1 一階低通電路的頻率響應 230
9.4.2 二階低通響應 231
9.4.3 頻率響應:二階帶通電路 232
9.4.4 復雜諧振電路的計算 233
9.5 MATLAB電路仿真實例 234
9.5.1 仿真實例1:電路電阻分析 234
9.5.2 仿真實例2:用MATLAB的M文件設(shè)計巴特沃斯濾波器 236
9.5.3 仿真實例3:信號分解 237
9.5.4 仿真實例4:信號的合成 239
習題9 240
實驗9 MATLAB在電路仿真中的應用 240
第10章 MATLAB在數(shù)字信號處理中的應用 241
10.1 信號的MATLAB表示與描述 241
10.1.1 離散信號的MATLAB表示 241
10.1.2 信號序列的產(chǎn)生 243
10.2 MATLAB數(shù)字信號處理基礎(chǔ) 247
10.2.1 信號的基本運算 247
10.2.2 信號的卷積運算 249
10.2.3 信號的相關(guān)運算 250
10.3 信號的頻域分析 252
10.3.1 傅里葉級數(shù)分析 252
10.3.2 離散傅里葉變換 252
10.3.3 快速傅里葉變換 254
10.3.4 信號窗函數(shù) 257
10.4 其他數(shù)字信號分析方法 259
10.4.1 離散余弦變換 259
10.4.2 希爾伯特變換 261
10.4.3 倒譜分析 262
10.5 數(shù)字濾波器設(shè)計 264
10.5.1 數(shù)字濾波器的基本原理與分類 264
10.5.2 IIR濾波器設(shè)計及MALTAB實現(xiàn) 265
10.5.3 FIR濾波器設(shè)計及MATLAB實現(xiàn) 270
習題10 274
實驗10 MATLAB在數(shù)字信號處理中的應用 275
第11章 MATLAB在數(shù)字圖像處理中的應用 276
11.1 圖像基本操作 276
11.1.1 圖像的讀取和顯示 276
11.1.2 圖像的基本運算 277
11.1.3 圖像數(shù)據(jù)的保存 279
11.2 圖像灰度變換 279
11.2.1 常用灰度變換函數(shù) 279
11.2.2 線性灰度變換和非線性灰度變換 281
11.2.3 直方圖均衡化 281
11.3 濾波處理 283
11.3.1 空間濾波 283
11.3.2 頻域濾波 286
11.4 形態(tài)學處理 287
11.4.1 膨脹與腐蝕 288
11.4.2 開運算與閉運算 290
11.5 圖像分割 292
11.5.1 邊緣檢測 292
11.5.2 閾值處理 293
11.5.3 區(qū)域生長 295
習題11 299
實驗11 數(shù)字圖像處理 299
第12章 MATLAB在電磁場與電磁波中的應用 300
12.1 矢量分析 300
12.1.1 矢量基本運算 300
12.1.2 梯度、散度和旋度的計算 303
12.1.3 場的可視化 304
12.2 電磁場的計算與仿真 305
12.2.1 靜電場的計算與仿真 305
12.2.2 恒定磁場的計算與仿真 308
12.3 電磁波的計算與仿真 312
12.3.1 電磁波的合成計算與仿真 312
12.3.2 電磁波駐波的模擬 313
12.3.3 光的多縫衍射模擬 314
12.3.4 電磁波的極化模擬 316
12.3.5 電磁波傳播的模擬 318
習題12 322
實驗12 矢量計算與電磁仿真 322
參考文獻 324
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MATLAB大學教程(第2版) 作者簡介

肖漢光,男,博士,教授,碩士生導師,重慶理工大學兩江人工智能學院院長助理、智科系主任,中國人工智能學會會員,新加坡國立大學訪問學者(2004―2006年),澳大利亞麥考瑞大學訪問學者(2016―2017年)。主要從事人工智能領(lǐng)域的教學與研究工作,主持國家自然科學基金2項、主研1項,主持和參與省部級和橫向項目20余項,發(fā)表學術(shù)論文50余篇,授權(quán)申請專利10余項,編著5部。從事MATLAB編程教學與科研工作15余年,曾在國際和國內(nèi)數(shù)學建模大賽中指導學生MATLAB編程并獲得多項殊榮:獲“全國大學生數(shù)學建模競賽”全國一、二等獎5項、省部級獎20余項;獲“美國數(shù)學建模競賽”國際一、二等獎11項;獲“研究生數(shù)學建模競賽”一等獎2項、二等獎6項。

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