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出版者:机械工业出版社

作者:张圣勤

出品人:

页数:409

译者:

出版时间:2009-1

价格:36.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787111186397

丛书系列:

图书标签:

• MATLAB
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《MATLAB 7.0 实用教程》：深入探索数值计算与工程应用 《MATLAB 7.0 实用教程》是一本专为希望掌握MATLAB强大数值计算能力和工程应用潜力的读者量身打造的教材。本书旨在提供一个全面而深入的学习路径，从基础概念到高级技巧，帮助您高效地解决科学计算、工程分析、数据处理以及算法开发等各类问题。 本书内容概览： 本书共分为十个主要章节，每个章节都精心设计，力求循序渐进，易于理解。 第一章：MATLAB 7.0入门与基础 本章将带领您快速熟悉MATLAB 7.0的安装与基本环境配置。 深入讲解MATLAB命令窗口、编辑器、工作区、历史命令窗口等核心界面元素的功能与使用方法。 介绍MATLAB中数据类型（如数值型、字符型、逻辑型等）的概念和操作。 学习MATLAB的基本变量赋值、算术运算、逻辑运算以及关系运算。 掌握MATLAB函数调用的基本语法和常用内置函数。 通过实例演示，让您快速建立对MATLAB基本操作的直观认识。 第二章：矩阵与数组运算 本章将是学习MATLAB的关键。我们详细阐述MATLAB中矩阵和向量的创建、索引和操作。 学习各种矩阵的生成方法，包括单位矩阵、零矩阵、随机矩阵等。 深入讲解矩阵的四则运算，包括加、减、乘、除，以及矩阵的转置、求逆、行列式等。 介绍 MATLAB强大的数组运算功能，理解元素级运算与矩阵运算的区别。 学习 MATLAB中常用的矩阵函数，如 `size`, `length`, `max`, `min`, `sum`, `mean`, `std` 等。 通过实际问题，展示如何利用矩阵运算高效解决线性方程组、求解特征值等问题。 第三章：脚本文件与程序控制 本章将引导您掌握MATLAB脚本文件的编写与执行。 学习如何创建、编辑和运行`.m`文件，这是MATLAB程序开发的基础。 详细讲解 MATLAB的流程控制语句，包括 `if-else` 条件判断、`switch-case` 多分支选择。 深入理解 `for` 循环、`while` 循环等迭代结构，学习如何构建复杂的程序逻辑。 掌握 MATLAB的函数定义与调用，学习如何创建自定义函数，提高代码的模块化和复用性。 通过实例，展示如何编写自动化脚本完成重复性任务。 第四章：图形绘制与数据可视化 数据可视化是理解和分析数据的重要手段。本章将全面介绍MATLAB强大的图形绘制功能。 学习创建二维图形，包括折线图 (`plot`)、散点图 (`scatter`)、柱状图 (`bar`)、饼图 (`pie`) 等。 掌握如何自定义图形的坐标轴标签、标题、图例、颜色、线型等。 学习创建三维图形，包括曲面图 (`surf`)、网格图 (`mesh`)、等高线图 (`contour`) 等。 介绍 `figure`, `subplot` 等命令，实现多图同屏显示和子图的灵活布局。 学习使用 `print` 和 `saveas` 命令将图形保存为各种图像格式。 通过丰富的图形示例，帮助您将数据转化为直观易懂的视觉信息。 第五章：多项式与插值 本章将深入探讨MATLAB在多项式处理和数据插值方面的能力。 学习如何创建和表示多项式，并进行多项式的加、减、乘、除、求导、求根等运算。 掌握 MATLAB中常用的多项式函数，如 `polyfit`（多项式拟合）、`polyval`（多项式求值）等。 深入理解插值的基本概念，包括线性插值、多项式插值、样条插值等。 学习 MATLAB中提供的各种插值函数，如 `interp1`、`interp2`。 通过实例，展示如何利用多项式拟合和插值方法对实验数据进行平滑处理和趋势预测。 第六章：数值积分与微分 求解积分和微分方程是科学工程中常见的计算任务。本章将介绍MATLAB在这些领域的强大支持。 学习数值积分的基本原理和方法。 掌握 MATLAB中的数值积分函数，如 `quad`、`dblquad` 等，用于求解定积分和二重积分。 介绍常微分方程（ODE）的数值求解方法。 学习使用 `ode45`、`ode23` 等 MATLAB ODE求解器，处理不同类型的常微分方程组。 通过工程实际问题，如物体运动轨迹的计算，演示数值积分与微分的应用。 第七章：傅里叶变换与信号处理 信号处理是MATLAB的重要应用领域之一。本章将聚焦傅里叶变换及其在信号分析中的应用。 介绍离散傅里叶变换（DFT）和快速傅里叶变换（FFT）的概念。 学习 MATLAB中实现 FFT 的函数 `fft` 及其相关的频谱分析工具。 掌握如何进行信号的时域和频域分析。 介绍滤波器的设计与应用，包括低通、高通、带通滤波器等。 通过实例，如音频信号的频谱分析和滤波，展示信号处理的基本流程。 第八章：图像处理基础 本章将为您开启MATLAB在图像处理领域的探索之旅。 学习如何读取、显示和保存各种格式的图像。 掌握图像的基本操作，如图像的裁剪、缩放、旋转等。 介绍图像增强技术，如亮度调整、对比度增强、去噪等。 学习图像的边缘检测和特征提取。 通过对实际图像的处理，让您初步了解图像处理的工作流程。 第九章：优化与求解 优化问题在工程和科学研究中无处不在。本章将介绍MATLAB的优化工具箱。 学习线性规划、非线性规划等基本优化问题。 掌握 MATLAB的优化函数，如 `fminbnd`（单变量函数最小值）、`fminsearch`（无约束优化）等。 学习如何定义目标函数和约束条件。 通过实例，如求解生产调度问题或参数估计，展示优化技术的应用。 第十章：MATLAB 7.0 进阶应用与技巧 本章将为您提供一些更高级的MATLAB使用技巧和应用方向。 介绍 MATLAB的 Simulink 模块，它是一个用于模型设计、仿真和分析的图形化环境。 学习如何利用 Simulink 进行系统建模和仿真，例如控制系统、通信系统等。 探讨 MATLAB与其他软件（如 C/C++）的接口，实现混合编程。 介绍 MATLAB文件 I/O 操作，包括读写文本文件、二进制文件等。 分享一些提高编程效率和代码质量的实用技巧。 本书特色： 理论与实践并重： 本书不仅讲解MATLAB的理论知识，更注重通过大量实例和习题来巩固和应用所学内容。 循序渐进的教学设计： 从基础概念入手，逐步深入到高级主题，确保不同水平的学习者都能轻松掌握。 丰富的工程应用示例： 书中包含了大量来自工程、科学领域的实际应用案例，让您了解MATLAB的真实价值。 详尽的代码注释与解释： 提供的所有代码示例都附有详细的注释，帮助您理解每一行代码的含义和作用。 专为 MATLAB 7.0 定制： 内容紧密围绕 MATLAB 7.0 版本展开，确保您学习到的内容具有时效性和准确性。 通过学习《MATLAB 7.0 实用教程》，您将能够熟练运用MATLAB这一强大的工程计算软件，解决您在学习、研究和工作中所面临的各种挑战。无论是初学者还是有一定基础的用户，都能从中受益，显著提升您的数值计算和工程分析能力。

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这本书的价值体现在其对MATLAB“生态系统”的覆盖广度上。我不是一个纯粹的程序员，更偏向于应用研究，所以我对工具箱的实用性要求很高。这本书在介绍如优化工具箱（Optimization Toolbox）和统计与机器学习工具箱（Statistics and Machine Learning Toolbox）时的切入点非常实际。它没有停留在介绍每个算法的原理，而是聚焦于“如何用MATLAB解决一个优化问题”或“如何用它来拟合一个非线性模型”。我曾经为了一组实验数据寻找最佳拟合曲线而苦恼，书中关于非线性最小二乘法（Lsqcurvefit）的案例，直接提供了一个完整的代码框架，我只需替换我的数据和初始猜测值，问题迎刃而解。这极大地缩短了我的研究周期。唯一的缺点，可能在于MATLAB 7.0这个版本相对较老，现在很多高级用户可能已经转向更新的版本，书中关于新数据类型和并行计算（如使用Parallel Computing Toolbox）的介绍相对缺失，这对于追求前沿计算效率的读者来说是一个小小的遗憾。

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这本《MATLAB7.0实用教程》拿到手，第一感觉是厚实，拿在手里沉甸甸的，光是这点就让人觉得内容应该挺扎实的。我之前对MATLAB的了解仅限于学校里那些基础的命令操作，很多高级的功能和实际应用场景完全摸不着头脑。这本书的排版风格非常工整，图文并茂的章节设置让那些复杂的代码逻辑看起来不再那么令人畏惧。我特别欣赏它在讲述基础矩阵运算时那种循序渐进的铺垫，不像有些教材上来就抛出一大堆公式让你自己琢磨。记得有一次我尝试做一个滤波器的设计，被那些复杂的函数参数搞得焦头烂额，翻阅这本书的特定章节后，作者用一个非常贴近工程实例的例子，把S域和Z域的转换关系解释得非常透彻，瞬间茅塞顿开。当然，对于我们这些已经工作了一段时间的工程师来说，如果能在工具箱的介绍部分能有更深入的性能对比和代码优化技巧分享，那就更完美了，不过就目前提供的这些内容来看，它绝对是初学者到中级用户手中必备的“工具箱说明书”。

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说实话，我购买过好几本关于MATLAB的书籍，很多都是把官方帮助文档的内容东拼西凑、重新排版了一遍，读起来干巴巴的，让人提不起兴趣。然而，这本《MATLAB7.0实用教程》的叙述方式却让人耳目一新。它更像是一位经验丰富的老师在手把手带你入门，尤其在讲述M文件编程和函数封装那一部分，作者并没有拘泥于简单的语法罗列，而是深入探讨了如何编写出高效、易于维护的代码结构。我记得我尝试用它书中的一个“面向对象”的编程示例来重构我之前写的一个混乱的脚本，效果立竿见影，程序的运行速度提升了至少30%，这简直是效率的飞跃。唯一让我觉得略有遗憾的是，对于Simulink模块库中一些相对冷门的控制系统模块的介绍篇幅稍显不足，如果能增加一些关于实时仿真和硬件在环（HIL）测试方面的案例演示，对于从事高端嵌入式开发的读者来说，价值会倍增。总的来说，它成功地将枯燥的软件操作转化成了一种解决实际工程问题的艺术。

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这本书的逻辑组织架构非常清晰，像一条主线贯穿始终，从基础命令到矩阵操作，再到M文件编程，最后是应用实例。最让我欣赏的是它在最后几章中对MATLAB与其他软件（比如与C/C++的接口，或者数据导入导出）的集成方式进行了讲解。这对于需要将MATLAB原型快速部署到实际工程环境中的人来说，简直是救命稻草。我特别参考了它关于MEX文件调用的章节，虽然过程有些繁琐，但作者的讲解足够详尽，使得我第一次成功地将一个优化后的C语言核心算法封装进了MATLAB环境中进行调用测试。这种跨平台、跨语言的集成能力，是很多纯理论书籍完全不会涉及的深度。如果能增加一些关于版本控制工具（如SVN或Git）与MATLAB项目管理的集成技巧，那就更加贴合现代软件工程的实践需求了。总的来说，这是一本能让使用者真正“用起来”的教科书，而非仅仅停留在“知道”层面的参考资料。

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我主要关注的是信号处理这块，市面上很多教材在介绍傅里叶变换、小波分析时，要么理论推导太深奥，要么就是直接给出一个黑箱函数调用，让人不清楚背后的原理。这本教程在这方面做得相当平衡。它没有跳过理论基础，但又非常务实地将数学概念与MATLAB的内置函数紧密结合起来。比如，讲解快速傅里叶变换（FFT）时，它不仅展示了`fft()`函数的用法，还非常细致地分析了零填充（Zero Padding）对频谱分辨率的影响，并配有直观的图形对比。这对于理解数字信号处理中的采样和混叠问题至关重要。在我实际处理一段含噪语音信号时，正是参考了书中关于窗函数选择和频谱平滑的建议，才最终得到了清晰的结果。如果说有什么可以改进的地方，那就是在图形绘制功能（如`plot3`和自定义图例）的交互性方面，可以再多着墨一些，毕竟数据可视化是MATLAB的强项之一，能让读者更灵活地定制自己的输出界面会更好。

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