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MATLAB程序设计基础与应用

作者: 刘帅奇著 , 李会雅著 , 赵杰著

出版社: 清华大学出版社

出版时间: 2016-09

版次: 1

ISBN: 9787302449188

定价: 49.80

装帧: 平装

开本: 16开

纸张: 胶版纸

页数: 321页

字数: 528千字

正文语种: 简体中文

丛书: MATLAB典藏大系

分类: 计算机与互联网

8 张插图图片

173人买过

　　本书编写的目的是让读者全面了解MATLAB程序设计的基础知识，从而能够掌握基本的MATLAB程序开发，以适应现代工程技术的发展。本书针对普通高校广大学生和教师的教学需要，从*简单的MATLAB程序设计开始介绍，涉及矩阵运算、图形显示、概率统计、图像处理和插值拟合等内容，覆盖面广，有利于促进广大MATLAB使用者之间的交流与学习。
　　本书主要介绍了MATLAB程序设计的一些基础知识。全书共分8章，涵盖的主要内容有MATLAB编程环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB绘图、MATLAB程序设计、MATLAB数据分析及应用、MATLAB数据结构、MATLAB图形用户界面设计和MATLAB在图像处理中的应用。本书系统地介绍了MATLAB程序设计所需要的基本知识，并给出了交互设计软件的方法，*后还给出了MATLAB在图像处理中的应用，为后续MATLAB的实际应用做好铺垫。为了方便教师教学和读者自我检测，本书每章*后都特意给出了习题供读者实战演练。另外，本书还配备了专业的教学PPT。以方便相关院校教学使用。
　　本书可以作为通信、电子信息等专业的高年级本科生、研究生及教师的教材和参考书，也可供从事相关领域研究的科技人员、工程技术人员及MATLAB爱好者学习和参考。
本书涵盖的内容
MATLAB编程环境
MATLAB矩阵及其运算
MATLAB绘图
MATLAB程序设计
MATLAB数据分析及应用
MATLAB数据结构
MATLAB图形用户界面设计
MATLAB在图像处理中的应用

　　刘帅奇，毕业于北京交通大学。有8年以上的MATLAB应用经验。精通MATLAB算法开发，并对程序设计有独到的见解。荣获省级和全国数学建模竞赛三等奖2项、二等奖1项，还获得了编程和其他类竞赛奖1项。已发表和录用论文20多篇，其中包括7篇SCI检索期刊论文，9篇EI检索期刊论文。主持和参与相关项目10余个。目前主要从事多维信号处理、图像处理、人工智能、信号分析、故障诊断和算法开发等相关方面的研究。

　　李会雅，毕业于河北大学通信工程专业。长期从事通信工程专业一线教学。不仅精通MATLAB科学计算，还对目前市面上的相关教材多有研究，认为目前的教材对于普通本科院校来说不尽完善。目前的研究方向为多维信号处理。

　　赵杰，毕业于河北工业大学。现任河北大学电子信息工程学院常务副院长。精通MATLAB数值计算、小波分析、图像处理。长期从事图像处理算法的研究，并对基于MATLAB的图像处理算法有深入研究。先后多次参与国家自然科学基金项目等。目前研究方向为图像处理和计算视觉。
第1章 MATLAB编程环境 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB发展历程 1
1.1.2 MATLAB主要功能 2
1.1.3 MATLAB特点 2
1.2 MATLAB的组成部分 3
1.2.1 MATLAB主要组成部分 4
1.2.2 MATLAB重要部件 4
1.3 MATLAB的安装 5
1.4 MATLAB开发环境 9
1.4.1 MATLAB软件开发环境 9
1.4.2 MATLAB搜索路径 15
1.4.3 MATLAB变量保存 16
1.5 M文件的使用 17
1.6 常用命令 20
1.7 本章小结 23
1.8 习题 23
第2章 MATLAB矩阵及其运算 24
2.1 变量和数据操作 24
2.1.1 变量与赋值 24
2.1.2 预定义变量 25
2.1.3 内存变量的管理 26
2.1.4 MATLAB常用数学函数 32
2.1.5 数据的输出格式 34
2.2 MATLAB向量与矩阵 35
2.2.1 向量的建立及拆分 35
2.2.2 矩阵的建立及拆分 38
2.2.3 矩阵元素的提取与替换 44
2.2.4 特殊矩阵 48
2.3 MATLAB矩阵相关运算 51
2.3.1 算术运算 51
2.3.2 关系运算 55
2.3.3 逻辑运算 56
2.4 矩阵函数 59
2.4.1 对角阵与三角阵 59
2.4.2 矩阵的转置与旋转 61
2.4.3 矩阵的逆与伪逆 63
2.4.4 方阵的行列式 64
2.4.5 矩阵的秩与迹 64
2.4.6 向量和矩阵的范数 65
2.4.7 矩阵的条件数 67
2.4.8 矩阵的特征值与特征向量 67
2.5 本章小结 68
2.6 习题 68
第3章 MATLAB绘图 69
3.1 二维数据曲线图 69
3.1.1 绘制单根二维曲线 69
3.1.2 绘制多根二维曲线 74
3.1.3 设置曲线样式 80
3.1.4 图形标注 84
3.1.5 坐标控制 88
3.1.6 边界和网格控制 94
3.1.7 图形窗口的分割 95
3.1.8 图形的可视化编辑 95
3.2 其他二维图形 103
3.2.1 其他绘图函数 104
3.2.2 饼图 106
3.2.3 条形图 108
3.2.4 直方图 109
3.2.5 面积图 110
3.2.6 散点图 110
3.2.7 排列图 111
3.2.8 罗盘图 111
3.2.9 羽毛图 112
3.2.10 矢量图 112
3.2.11 杆型图 113
3.2.12 阶梯图 114
3.3 三维图形 114
3.3.1 三维曲线 114
3.3.2 三维表面图的绘制 118
3.3.3 三维切片图的绘制 119
3.3.4 常用三维图形 119
3.3.5 其他三维图形 122
3.4 本章小结 124
3.5 习题 124
第4章 MATLAB程序设计 126
4.1 M文件 126
4.1.1 M文件的分类 126
4.1.2 M文件的建立与打开 129
4.2 程序控制结构 131
4.2.1 顺序结构 131
4.2.2 选择结构 135
4.2.3 循环结构 140
4.3 函数文件 145
4.3.1 函数文件的基本结构 145
4.3.2 函数的调用 146
4.3.3 函数参数的可调性 147
4.3.4 全局变量与局部变量 150
4.4 程序举例 152
4.5 程序调试 158
4.5.1 程序调试概述 158
4.5.2 调试工具 159
4.5.3 调试命令 161
4.6 本章小结 162
4.7 习题 162
第5章 MATLAB数据分析及应用 164
5.1 数据统计处理 164
5.1.1 最大值和最小值 164
5.1.2 求和与求积 166
5.1.3 平均值和中值 169
5.1.4 累加和与累乘积 171
5.1.5 标准方差与相关系数 173
5.1.6 排序 176
5.2 数据插值 179
5.2.1 一维数据插值 179
5.2.2 二维数据插值 182
5.3 离散傅里叶变换 185
5.3.1 离散傅里叶变换算法简介 185
5.3.2 离散傅里叶变换的实现 186
5.4 多项式计算 188
5.4.1 多项式的四则运算 188
5.4.2 多项式的导函数 191
5.4.3 多项式的求值 191
5.4.4 多项式求根 192
5.5 线性方程组求解 193
5.5.1 线性方程组的直接求解算法 193
5.5.2 线性方程组的迭代求解算法 195
5.6 曲线拟合 199
5.7 常微分方程初值问题的数值解法 201
5.8 最优化问题求解 203
5.8.1 无约束最优化问题求解 203
5.8.2 有约束最优化问题求解 204
5.8.3 线性规划问题求解 205
5.9 数值积分 206
5.9.1 数值积分基本原理 206
5.9.2 数值积分的实现方法 207
5.9.3 多重定积分的数值求解 208
5.10 数值微分 208
5.10.1 数值差分与差商 208
5.10.2 数值微分的实现 209
5.11 本章小结 210
5.12 习题 211
第6章 MATLAB数据结构 213
6.1 多维数组 213
6.1.1 多维数组的表现形式 213
6.1.2 多维数组的创建 214
6.1.3 多维数组的转换 217
6.2 结构体 219
6.2.1 结构体构造和赋值 219
6.2.2 结构体的使用 225
6.2.3 结构体的嵌套 227
6.3 细胞 228
6.3.1 细胞数组的创建 228
6.3.2 细胞数组的访问 230
6.3.3 细胞数组的显示 231
6.4 字符串 233
6.4.1 字符串构造 233
6.4.2 字符串函数 234
6.5 本章小结 241
6.6 习题 242
第7章 MATLAB图形用户界面设计 243
7.1 图形用户句柄 243
7.2 图形用户界面开发环境 247
7.2.1 图形用户界面设计窗口 247
7.2.2 常用的用户界面设计工具 250
7.3 菜单设计 258
7.3.1 建立用户菜单 258
7.3.2 菜单对象常用属性 263
7.3.3 快捷菜单 265
7.4 对话框设计 266
7.4.1 公共对话框 266
7.4.2 MATLAB专用对话框 268
7.5 GUI的控件简介 271
7.5.1 常用控件简述 271
7.5.2 控件的操作 274
7.6 图形用户界面开发举例 278
7.7 本章小结 289
7.8 习题 289
第8章 MATLAB在图像处理中的应用 291
8.1 读取和显示图像 291
8.1.1 读取图片 291
8.1.2 显示图片 295
8.2 图像的直方图均衡 296
8.2.1 直方图 296
8.2.2 直方图均衡 300
8.3 灰度拉伸 303
8.4 图像滤波 306
8.4.1 均值滤波 306
8.4.2 中值滤波 308
8.5 阈值分割与二值化 310
8.6 形态学算子 311
8.7 图像变换 318
8.8 本章小结 321
8.9 习题 321
内容简介:
　　本书编写的目的是让读者全面了解MATLAB程序设计的基础知识，从而能够掌握基本的MATLAB程序开发，以适应现代工程技术的发展。本书针对普通高校广大学生和教师的教学需要，从*简单的MATLAB程序设计开始介绍，涉及矩阵运算、图形显示、概率统计、图像处理和插值拟合等内容，覆盖面广，有利于促进广大MATLAB使用者之间的交流与学习。
　　本书主要介绍了MATLAB程序设计的一些基础知识。全书共分8章，涵盖的主要内容有MATLAB编程环境、MATLAB矩阵及其运算、MATLAB绘图、MATLAB程序设计、MATLAB数据分析及应用、MATLAB数据结构、MATLAB图形用户界面设计和MATLAB在图像处理中的应用。本书系统地介绍了MATLAB程序设计所需要的基本知识，并给出了交互设计软件的方法，*后还给出了MATLAB在图像处理中的应用，为后续MATLAB的实际应用做好铺垫。为了方便教师教学和读者自我检测，本书每章*后都特意给出了习题供读者实战演练。另外，本书还配备了专业的教学PPT。以方便相关院校教学使用。
　　本书可以作为通信、电子信息等专业的高年级本科生、研究生及教师的教材和参考书，也可供从事相关领域研究的科技人员、工程技术人员及MATLAB爱好者学习和参考。
本书涵盖的内容
MATLAB编程环境
MATLAB矩阵及其运算
MATLAB绘图
MATLAB程序设计
MATLAB数据分析及应用
MATLAB数据结构
MATLAB图形用户界面设计
MATLAB在图像处理中的应用
作者简介:
　　刘帅奇，毕业于北京交通大学。有8年以上的MATLAB应用经验。精通MATLAB算法开发，并对程序设计有独到的见解。荣获省级和全国数学建模竞赛三等奖2项、二等奖1项，还获得了编程和其他类竞赛奖1项。已发表和录用论文20多篇，其中包括7篇SCI检索期刊论文，9篇EI检索期刊论文。主持和参与相关项目10余个。目前主要从事多维信号处理、图像处理、人工智能、信号分析、故障诊断和算法开发等相关方面的研究。

　　李会雅，毕业于河北大学通信工程专业。长期从事通信工程专业一线教学。不仅精通MATLAB科学计算，还对目前市面上的相关教材多有研究，认为目前的教材对于普通本科院校来说不尽完善。目前的研究方向为多维信号处理。

　　赵杰，毕业于河北工业大学。现任河北大学电子信息工程学院常务副院长。精通MATLAB数值计算、小波分析、图像处理。长期从事图像处理算法的研究，并对基于MATLAB的图像处理算法有深入研究。先后多次参与国家自然科学基金项目等。目前研究方向为图像处理和计算视觉。
目录:
第1章 MATLAB编程环境 1
1.1 MATLAB概述 1
1.1.1 MATLAB发展历程 1
1.1.2 MATLAB主要功能 2
1.1.3 MATLAB特点 2
1.2 MATLAB的组成部分 3
1.2.1 MATLAB主要组成部分 4
1.2.2 MATLAB重要部件 4
1.3 MATLAB的安装 5
1.4 MATLAB开发环境 9
1.4.1 MATLAB软件开发环境 9
1.4.2 MATLAB搜索路径 15
1.4.3 MATLAB变量保存 16
1.5 M文件的使用 17
1.6 常用命令 20
1.7 本章小结 23
1.8 习题 23
第2章 MATLAB矩阵及其运算 24
2.1 变量和数据操作 24
2.1.1 变量与赋值 24
2.1.2 预定义变量 25
2.1.3 内存变量的管理 26
2.1.4 MATLAB常用数学函数 32
2.1.5 数据的输出格式 34
2.2 MATLAB向量与矩阵 35
2.2.1 向量的建立及拆分 35
2.2.2 矩阵的建立及拆分 38
2.2.3 矩阵元素的提取与替换 44
2.2.4 特殊矩阵 48
2.3 MATLAB矩阵相关运算 51
2.3.1 算术运算 51
2.3.2 关系运算 55
2.3.3 逻辑运算 56
2.4 矩阵函数 59
2.4.1 对角阵与三角阵 59
2.4.2 矩阵的转置与旋转 61
2.4.3 矩阵的逆与伪逆 63
2.4.4 方阵的行列式 64
2.4.5 矩阵的秩与迹 64
2.4.6 向量和矩阵的范数 65
2.4.7 矩阵的条件数 67
2.4.8 矩阵的特征值与特征向量 67
2.5 本章小结 68
2.6 习题 68
第3章 MATLAB绘图 69
3.1 二维数据曲线图 69
3.1.1 绘制单根二维曲线 69
3.1.2 绘制多根二维曲线 74
3.1.3 设置曲线样式 80
3.1.4 图形标注 84
3.1.5 坐标控制 88
3.1.6 边界和网格控制 94
3.1.7 图形窗口的分割 95
3.1.8 图形的可视化编辑 95
3.2 其他二维图形 103
3.2.1 其他绘图函数 104
3.2.2 饼图 106
3.2.3 条形图 108
3.2.4 直方图 109
3.2.5 面积图 110
3.2.6 散点图 110
3.2.7 排列图 111
3.2.8 罗盘图 111
3.2.9 羽毛图 112
3.2.10 矢量图 112
3.2.11 杆型图 113
3.2.12 阶梯图 114
3.3 三维图形 114
3.3.1 三维曲线 114
3.3.2 三维表面图的绘制 118
3.3.3 三维切片图的绘制 119
3.3.4 常用三维图形 119
3.3.5 其他三维图形 122
3.4 本章小结 124
3.5 习题 124
第4章 MATLAB程序设计 126
4.1 M文件 126
4.1.1 M文件的分类 126
4.1.2 M文件的建立与打开 129
4.2 程序控制结构 131
4.2.1 顺序结构 131
4.2.2 选择结构 135
4.2.3 循环结构 140
4.3 函数文件 145
4.3.1 函数文件的基本结构 145
4.3.2 函数的调用 146
4.3.3 函数参数的可调性 147
4.3.4 全局变量与局部变量 150
4.4 程序举例 152
4.5 程序调试 158
4.5.1 程序调试概述 158
4.5.2 调试工具 159
4.5.3 调试命令 161
4.6 本章小结 162
4.7 习题 162
第5章 MATLAB数据分析及应用 164
5.1 数据统计处理 164
5.1.1 最大值和最小值 164
5.1.2 求和与求积 166
5.1.3 平均值和中值 169
5.1.4 累加和与累乘积 171
5.1.5 标准方差与相关系数 173
5.1.6 排序 176
5.2 数据插值 179
5.2.1 一维数据插值 179
5.2.2 二维数据插值 182
5.3 离散傅里叶变换 185
5.3.1 离散傅里叶变换算法简介 185
5.3.2 离散傅里叶变换的实现 186
5.4 多项式计算 188
5.4.1 多项式的四则运算 188
5.4.2 多项式的导函数 191
5.4.3 多项式的求值 191
5.4.4 多项式求根 192
5.5 线性方程组求解 193
5.5.1 线性方程组的直接求解算法 193
5.5.2 线性方程组的迭代求解算法 195
5.6 曲线拟合 199
5.7 常微分方程初值问题的数值解法 201
5.8 最优化问题求解 203
5.8.1 无约束最优化问题求解 203
5.8.2 有约束最优化问题求解 204
5.8.3 线性规划问题求解 205
5.9 数值积分 206
5.9.1 数值积分基本原理 206
5.9.2 数值积分的实现方法 207
5.9.3 多重定积分的数值求解 208
5.10 数值微分 208
5.10.1 数值差分与差商 208
5.10.2 数值微分的实现 209
5.11 本章小结 210
5.12 习题 211
第6章 MATLAB数据结构 213
6.1 多维数组 213
6.1.1 多维数组的表现形式 213
6.1.2 多维数组的创建 214
6.1.3 多维数组的转换 217
6.2 结构体 219
6.2.1 结构体构造和赋值 219
6.2.2 结构体的使用 225
6.2.3 结构体的嵌套 227
6.3 细胞 228
6.3.1 细胞数组的创建 228
6.3.2 细胞数组的访问 230
6.3.3 细胞数组的显示 231
6.4 字符串 233
6.4.1 字符串构造 233
6.4.2 字符串函数 234
6.5 本章小结 241
6.6 习题 242
第7章 MATLAB图形用户界面设计 243
7.1 图形用户句柄 243
7.2 图形用户界面开发环境 247
7.2.1 图形用户界面设计窗口 247
7.2.2 常用的用户界面设计工具 250
7.3 菜单设计 258
7.3.1 建立用户菜单 258
7.3.2 菜单对象常用属性 263
7.3.3 快捷菜单 265
7.4 对话框设计 266
7.4.1 公共对话框 266
7.4.2 MATLAB专用对话框 268
7.5 GUI的控件简介 271
7.5.1 常用控件简述 271
7.5.2 控件的操作 274
7.6 图形用户界面开发举例 278
7.7 本章小结 289
7.8 习题 289
第8章 MATLAB在图像处理中的应用 291
8.1 读取和显示图像 291
8.1.1 读取图片 291
8.1.2 显示图片 295
8.2 图像的直方图均衡 296
8.2.1 直方图 296
8.2.2 直方图均衡 300
8.3 灰度拉伸 303
8.4 图像滤波 306
8.4.1 均值滤波 306
8.4.2 中值滤波 308
8.5 阈值分割与二值化 310
8.6 形态学算子 311
8.7 图像变换 318
8.8 本章小结 321
8.9 习题 321

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