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出版者:中国水利水电出版社

作者:刘卫国

出品人:

页数:304

译者:

出版时间:2010-2-1

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787508470450

丛书系列:

图书标签:

• 教材
• 控制理论
• Matlab
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• 控制系统
• 信号处理

《MATLAB程序设计教程》是一本旨在帮助读者掌握MATLAB编程语言的实用指南。本书内容涵盖广泛，从MATLAB的基础语法和数据类型入手，逐步深入到函数编写、图形绘制、数据分析、信号处理、图像处理以及模型仿真等高级应用。 第一部分：MATLAB基础 本部分将带领读者走进MATLAB的世界，建立坚实的编程基础。 MATLAB环境概览： 介绍MATLAB的开发环境，包括命令窗口、编辑器、工作区、历史记录窗口等各个模块的功能和使用方法。让读者熟悉MATLAB的界面，了解如何输入命令、执行代码以及管理变量。 基本语法与数据类型： 详细讲解MATLAB的核心语法规则，如变量的声明与赋值、运算符（算术、关系、逻辑）的使用、注释的添加等。同时，深入介绍MATLAB支持的各种基本数据类型，包括数值型（整型、浮点型）、字符型、逻辑型等，并通过大量示例演示它们的特性与应用。 向量与矩阵操作： 强调MATLAB在矩阵运算方面的强大优势。本节将详细介绍向量和矩阵的创建、访问、索引、切片等基本操作。更重要的是，深入讲解矩阵的加减乘除、转置、求逆、行列式计算、特征值与特征向量求解等高级运算，以及向量和矩阵的常用函数，如 `sum`, `mean`, `std`, `max`, `min`, `size`, `length` 等。通过丰富的实例，展示如何在科学计算和工程领域高效地利用矩阵运算。 控制流语句： 讲解如何控制程序的执行流程，实现条件的判断和循环的重复。重点介绍 `if-else-end` 条件语句，用于根据不同条件执行不同的代码块；`switch-case` 语句，用于多重分支判断；以及 `for` 循环和 `while` 循环，用于重复执行特定任务。每种控制流语句都配有清晰的示例，帮助读者理解其工作原理和实际应用。 函数编写与调用： 学习如何创建和使用自定义函数，提高代码的复用性和模块化。详细讲解函数的定义语法，包括输入参数、输出参数、局部变量和全局变量的传递。介绍函数文件的创建、保存与调用方法，并探讨匿名函数和局部函数的概念。 第二部分：数据可视化与分析 本部分将专注于如何利用MATLAB强大的图形处理能力来可视化数据，并进行初步的数据分析。 二维图形绘制： 教授读者如何利用MATLAB绘制各种常见的二维图形，如折线图 (`plot`)、散点图 (`scatter`)、柱状图 (`bar`)、饼图 (`pie`)、条形图 (`stem`) 等。详细讲解如何设置图形的标题、坐标轴标签、图例，以及如何修改线条样式、颜色、标记等图形属性，使图表更具可读性和信息量。 三维图形绘制： 拓展到三维图形的绘制，包括曲面图 (`surf`, `mesh`)、等高线图 (`contour`)、三维散点图 (`scatter3`) 等。学习如何调整三维视图的角度、光照效果，以及如何绘制三维文本标注。 图形的定制与导出： 进一步学习如何对已有的图形进行高级定制，例如使用 `hold on/off` 同时绘制多个图形，使用 `subplot` 在同一窗口绘制多个子图。讲解如何保存图形到各种常用的文件格式，如 `.fig`（MATLAB图形文件）、`.png`、`.jpg`、`.eps` 等，满足不同场合的需求。 数据导入与导出： 介绍MATLAB如何与其他数据格式进行交互。讲解如何从文本文件（如 `.txt`, `.csv`）、Excel 文件 (`.xls`, `.xlsx`)、二进制文件等导入数据，以及如何将MATLAB中的数据导出到这些格式。重点介绍 `readtable`, `writetable`, `xlsread`, `xlswrite`, `load`, `save` 等常用函数。 基本统计分析： 介绍MATLAB中常用的统计函数，用于描述性统计和推断性统计。包括计算数据的均值、方差、标准差、中位数、众数、最小值、最大值等。学习如何进行频率分析、概率分布的计算与拟合，以及协方差和相关系数的计算。 第三部分：信号与图像处理 本部分将深入探索MATLAB在信号处理和图像处理领域的强大功能。 信号处理基础： 介绍数字信号的基本概念，如采样、量化、离散时间信号。讲解如何生成和处理各种基本信号，如正弦信号、方波、脉冲信号等。学习傅里叶变换 (`fft`) 的原理和应用，用于分析信号的频率成分。介绍滤波器的设计与应用，包括低通、高通、带通和带阻滤波器，用于去除信号中的噪声或提取特定频率成分。 图像处理基础： 介绍数字图像的基本概念，如像素、灰度、彩色图像。学习如何加载、显示和保存图像。讲解基本的图像增强技术，如亮度与对比度调整、直方图均衡化。介绍图像的几何变换，如缩放、旋转、平移。学习图像的滤波技术，如均值滤波、中值滤波、高斯滤波，用于图像去噪。 图像分割与特征提取： 介绍图像分割的基本方法，如阈值分割、边缘检测（如Sobel算子、Canny算子）。学习如何提取图像中的关键特征，如形状、纹理、颜色特征，为后续的图像分析和识别奠定基础。 第四部分：模型仿真与高级应用 本部分将引导读者接触更高级的应用领域，包括Simulink模型仿真和特定领域工具箱的使用。 Simulink仿真入门： 介绍Simulink作为MATLAB的图形化仿真环境。讲解如何搭建Simulink模型，连接各种模块，模拟动态系统。演示如何进行仿真参数的设置，运行仿真，并观察仿真结果。通过简单系统的建模仿真，让读者体会Simulink的强大之处。 文件I/O与文本处理： 详细讲解MATLAB在文件读写和文本处理方面的更高级技巧。包括顺序读写、随机读写，以及如何处理各种格式的文本数据。 面向对象编程： 介绍MATLAB中的面向对象编程概念，包括类的定义、对象的创建、属性和方法的访问。学习如何设计和实现面向对象的代码，提高程序的可维护性和可扩展性。 特定领域工具箱简介： 简要介绍MATLAB丰富的工具箱，如控制系统工具箱、通信工具箱、优化工具箱、统计和机器学习工具箱等。重点展示这些工具箱如何为特定领域的工程和科学问题提供专业的解决方案，并给出一些应用示例。 本书在内容组织上力求循序渐进，从易到难，理论与实践相结合。每一章节都包含大量的代码示例和练习题，帮助读者巩固所学知识，并通过实际操作加深理解。通过学习本书，读者不仅能够熟练掌握MATLAB的编程技巧，还能将其应用于解决实际的工程问题和科学研究。

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这本书的排版和装帧质量非常高，这一点对于长时间面对屏幕阅读的人来说，是一个不小的加分项。纸张的质感很好，反光度适中，长时间阅读眼睛不容易疲劳。更重要的是，代码块的字体选择非常专业，注释和代码主体使用了不同的颜色区分，使得复杂的多层嵌套结构也能一目了然。我发现，很多技术类书籍为了追求内容密度，常常牺牲阅读体验，导致代码和文字挤在一起，让人抓狂。但这本书在这方面做得很克制，它懂得留白的重要性。每一页的边距都留得恰到好处，让你有空间在旁边做批注，这也是我习惯在纸质书上学习的重要原因之一。此外，书后的索引做得极其详尽，当我需要快速回顾某个特定函数或者某个编程概念时，能迅速定位到对应的页码，省去了在电子版中反复搜索的麻烦，体现了作者和出版方对读者体验的尊重。

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我是一名从事信号处理的工程师，工作任务中需要频繁地对实验数据进行滤波和频谱分析。在阅读这本书之前，我的MATLAB使用一直停留在调用现成函数的阶段，对于如何根据特定需求修改或自定义算法感到力不从心。这本书的后半部分，特别是关于面向对象编程（OOP）在MATLAB中的应用那一章，对我来说简直是醍醐灌顶。它清晰地阐述了如何利用类和对象来封装复杂的处理流程，将原本杂乱无章的脚本文件组织得井井有条，极大地提高了代码的可维护性和复用性。书中对于图形用户界面（GUI）开发的介绍也十分到位，它没有过多纠缠于复杂的界面设计细节，而是聚焦于如何搭建一个功能完善、交互流畅的控制面板，这正是我项目演示和初步原型开发急需的能力。通过书中的案例实践，我成功地将一个原本需要多次手动调整参数的分析流程，自动化成了一个带有输入框和结果显示的交互式程序，效率提升了不止一个数量级。

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说实话，我之前尝试过几本市面上流行的编程书籍，它们要么过于理论化，读起来像教科书一样枯燥，要么就是只顾着堆砌最新的函数和工具箱，却对底层逻辑解释得含糊不清。然而，这本《MATLAB程序设计教程》完全避开了这些陷阱。它的结构安排非常有层次感，仿佛一位经验丰富的导师在耐心地为你铺路。我尤其欣赏它对数据结构处理部分的着墨，MATLAB的核心优势在于矩阵运算，而这本书没有将此视为理所当然，而是用好几章的篇幅深入浅出地剖析了矩阵和数组操作的效率优化，以及向量化编程的哲学。我记得有一节关于稀疏矩阵处理的讲解，作者没有直接给出最优解法，而是先展示了“蛮力”解法的弊端，然后引导读者自己推导出更高效的算法，这种“发现式教学”的方法，极大地提升了我的学习兴趣和对代码性能的敏感度。读完这本书，我感觉自己不再是一个只会照猫画虎输入命令的工具人，而是开始理解程序背后的运行机制。

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如果用一个词来形容我对这本《MATLAB程序设计教程》的整体感受，那便是“实用至上”。它避开了许多学术著作中常见的，为了展示理论深度而加入的、但在实际应用中很少用到的“花架子”知识点。相反，它将笔墨集中在那些被广泛应用于数值计算、工程仿真和数据分析领域的核心技能上。比如，书中对矩阵运算的性能剖析，对于我们这些依赖速度的科研人员来说，比掌握一堆不常用的内置函数更有价值。阅读体验是渐进式的，作者似乎深知学习曲线的陡峭性，他总是确保读者在进入下一个更难的知识点之前，已经完全掌握了当前模块的精髓。总的来说，这本书更像是一本“行动指南”而不是一本“参考手册”，它驱动着你去实践、去尝试、去构建自己的解决方案，而不是被动地接受既定信息。对于任何想把MATLAB从一个计算器升级为强大编程工具的人来说，这本书都是一个极佳的起点和长期的参考伙伴。

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这本书的封面设计得很朴实，没有过多花哨的装饰，给人一种严谨、专业的印象。我最初是冲着“MATLAB程序设计”这几个字来的，因为我需要一个系统学习入门级编程概念的工具，而不仅仅是零散的技巧集合。打开内页后，首先映入眼帘的是清晰的章节划分，从最基础的变量、矩阵操作讲起，逐步过渡到函数定义和流程控制。最让我感到惊喜的是，它在讲解理论知识的同时，配有大量的代码实例，而且这些例子并非那种“Hello World”式的简单演示，而是紧密结合工程或科学计算的实际场景，比如如何进行数据可视化、如何解一个简单的微分方程组。作者的叙述风格非常平易近人，即使是初学者也能顺畅地跟上思路，不会感到被晦涩的数学符号或复杂的编程术语一下子压垮。我特别喜欢它在每章末尾设置的“思考与实践”环节，这些问题往往需要你综合运用本章所学知识去解决一个小挑战，极大地锻炼了我的动手能力和独立分析问题的能力。这本书的价值在于，它不仅教你“如何写代码”，更重要的是引导你思考“为什么要这样写代码”，这对于建立扎实的编程思维至关重要。

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接触matlab这么长时间，头一次系统的读一本教程书，果不其然，都是帮助文档的部分翻译罢了

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