本書在第1版的基礎上修訂而成，以MATLABR2013a軟件為基礎，系統講解了MATLAB基本環境和操作方法；分章闡述矩陣與數組的創立和運算、符號運算、M腳本與函數編寫、基本繪圖方法與屬性設置、數值計算方法、圖形用戶界面設計、Simulink仿真系統、在信號系統的應用。在闡述上述內容的過程中給出大量的教學實例，并給出便于重復的過程表述。
本書配有大量案例，可作為高等院校理工科各專業的高年級專科生、本科生、研究生學習。
自《MATLAB語言基礎與應用》于2010年10月出版以來，一方面由于MATLAB版本不斷更新軟件的需要，如在數值計算、繪圖功能、編程手段和工具箱等方面都有很大改進；另一方面由于教學的需要，如開設MATLAB課程的專業越來越多、學生層次也趨向多樣化等，促使作者對《MATLAB語言基礎與應用》一書進行修訂。
本書在第1版的基礎上有較大的修改，主要修改如下：
（1）4.2節三維繪圖內容細化更明確，增加了函數patch示例和easy三維繪圖函數列表，使得內容更加完善。
（2）原第8章數值計算方法調整為第5章，增加了5.6節非線性方程求根，便于學生對于MATLAB中一些內置函數的基礎算法有更加全面的了解，便于后面章節調用數值計算函數時的選擇。
（3）原第5章圖形用戶界面調整為第6章圖形用戶界面設計（GUI），增加了常用GUI組件創建和設置，便于讀者對于GUI組件有更加全面的掌握。
（4）原第7章Simulink仿真調整為第7章Simulink仿真系統，對Simulink基礎進行了細化，基礎知識介紹更加系統。同時，增加了仿真系統中的子系統，使借助Simulink仿真系統解決較復雜問題得到簡化。
（5）增加了第8章MATLAB在數字信號中的應用，滿足電子信息科學與技術、電子信息工程專業學生的要求和教學過程課程間銜接的需要。
（6）原第6章偏微分方程工具箱本書不再進行介紹。
（7）本書對示例中的執行語句進行了英漢雙語注釋，尤其是前4章注釋非常詳細，希望為讀者在后面章節的學習打下良好基礎，對讀者能夠自己讀懂MATLAB自帶函數解釋有所幫助。
本書著重體現以下4個方面的特點。
（1）內容結構簡單，適合教學。內容的增減、結構的調整都是基于學生學習和教學中課程銜接的需要。
（2）課堂實用性強，課程銜接容易。增加了一些應用函數的編寫，能夠加深讀者對MATLAB的理解，也便于MATLAB語言在其他課程中的應用及擴展。
（3）英漢雙語注釋，便于讀者借助MATLAB幫助系統自學。
（4）為方便教學和學習，本書提供所有例題的M文件源代碼及插圖的png格式文件。
本書由8章構成。第1章緒論，主要介紹MATLAB的特點和MATLABR2013a版的系統環境。第2章矩陣、數組、符號運算，講解矩陣、數組、符號表達式的創建及各種運算操作。第3章編程，對示例注釋進行細致修改，便于讀者對后面章節示例給出的程序有更深入的理解。第4章繪圖，對二維繪圖、三維繪圖、高維圖形可視化、動畫制作及圖形屬性設置進行系統介紹。第5章數值計算方法，講解了線性方程、多項式插值與最小二乘曲線擬合、微積分、矩陣特征值與特征向量、常微分方程、非線性方程的數值解方法。第6章圖形用戶界面設計（GUI），闡述了如何通過函數guide設計圖形用戶交互界面，如何將函數腳本文件編譯為可獨立運行的exe文件。第7章Simulink仿真系統，介紹了Simulink基礎，講解了Simulink模型操作和仿真系統設置，給出具體示例，敘述了子系統的創建、子系統的條件執行及封裝。第8章MATLAB在數字信號中的應用，闡述了MATLAB在數字信號中的應用，為學生將MATLAB在信號處理與系統課程中的拓展與應用提供了很好的橋梁。
本書第1～4、6、7章由王永龍編寫，第5章由張兆忠編寫，第8章由袁紅編寫，全書英文注釋由張桂紅編寫修改。本書第1～3章由許春磊修訂，第4、6、7章由曹偉然修訂。全書由王永龍修改定稿。
本書在編寫修訂過程中，得到張貴芹編輯的全力支持，在此向她致以感謝！本書還使用了南京大學的網絡資源，在此向南京大學物理學院的相關人員致以衷心的感謝！對為本書改版給予大力支持的江兆林院長、劉建華書記致以深深的敬意！
由于作者水平有限，書中難免出現錯誤或表述不妥之處，懇請廣大讀者給予批評指正，作者聯系郵箱wylong322@163.com。
作者
2015年12月于臨沂
王永龍，畢業于北京工業大學，山東省臨沂師范學院理學院教授。主持山東省自然科學基金，主持山東省教育廳科技規劃項目，承擔山東省自然科學基金，承擔中科院半導體研究所國家重點實驗室開放課題，承擔國家自然科學基金。
第1章 緒論 1
1．1 MATLAB是什么 1
1．2 MATLAB啟動與退出 3
1．2．1 MATLAB啟動 3
1．2．2 MATLAB退出 6
1．3 MATLAB桌面 7
1．3．1 命令窗口 8
1．3．2 命令歷史窗口 14
1．3．3 工作空間窗口 14
1．3．4 當前路徑瀏覽器 15
1．4 MATLAB高級功能 15
1．5 幫助系統 16
1．5．1 幫助命令 16
1．5．2 幫助瀏覽器窗口 17
1．5．3 網絡幫助 18
小結 18
習題 19
第2章 矩陣、數組、符號運算 20
2．1 創建矩陣方法 20
2．1．1 直接輸入法 21
2．1．2 矩陣生成命令 22
2．2 構建數組方法 31
2．2．1 數組生成命令 31
2．2．2 矢量生成命令 31
2．3 矩陣數組的運算操作 35
2．3．1 四則運算 37
2．3．2 初等數學運算 42
2．3．3 矩陣運算操作函數 43
2．4 多項式 47
2．4．1 多項式表述 47
2．4．2 多項式操作 48
2．5 符號表達式的生成 51
2．5．1 創建符號對象 52
2．5．2 操作符號對象 58
2．6 微積分 62
2．7 求解符號方程 66
2．7．1 解代數方程 66
2．7．2 解微分方程 69
2．8 積分變換 70
2．9 實例應用 71
2．9．1 解多項式 71
2．9．2 解線性方程組 73
2．9．3 求平行六面體體積 74
2．9．4 特征值與特征向量 74
2．9．5 多元數據 76
2．9．6 電路問題 77
2．9．7 稀疏矩陣繪圖 78
小結 79
習題 79
第3章 編程 83
3．1 Top-Down設計模式 83
3．2 偽代碼 85
3．3 順序結構 86
3．4 分支結構 93
3．4．1 關系算符和邏輯算符 93
3．4．2 if結構 94
3．4．3 switch結構 100
3．4．4 try/catch結構 107
3．5 循環結構 109
3．5．1 for結構 109
3．5．2 while結構 111
3．6 函數編寫 114
3．6．1 MATLAB函數 115
3．6．2 MATLAB中變量傳遞 117
3．6．3 選擇變量相關函數 120
3．6．4 全局變量和永久變量 127
3．6．5 子函數和私人函數 130
小結 134
習題 134
第4章 繪圖 137
4．1 二維繪圖 137
4．1．1 函數plot 137
4．1．2 圖形參數設置 144
4．1．3 特殊二維圖形繪制函數 151
4．1．4 easy二維繪圖函數 155
4．2 三維繪圖 157
4．2．1 函數plot3 157
4．2．2 函數patch 159
4．2．3 三維網格圖和曲面圖函數 160
4．2．4 函數contour和contour3 168
4．2．5 函數quiver 170
4．2．6 easy三維繪圖函數 172
4．2．7 三維圖形的參數設置 174
4．3 高維圖形可視化 180
4．4 動畫制作示例 184
4．4．1 電影程序編寫 185
4．4．2 函數movie 186
4．5 應用實例 189
4．5．1 布朗運動 189
4．5．2 相干波 190
4．5．3 帶洞的峰面 192
4．5．4 透視圖 193
4．5．5 能流圖 196
4．6 鼠標對圖形的操作 207
4．7 圖形句柄 209
4．7．1 圖形窗口 210
4．7．2 核心對象 211
4．7．3 注釋對象 223
4．7．4 總結 225
小結 226
習題 226
第5章 數值計算方法 228
5．1 線性方程組數值解法 228
5．1．1 直接方法 228
5．1．2 迭代方法 231
5．2 多項式插值與最小二乘曲線擬合 238
5．2．1 多項式插值 238
5．2．2 最小二乘曲線擬合 241
5．3 積分與微分 245
5．3．1 數值積分 245
5．3．2 數值微分 247
5．4 矩陣的特征值與特征向量 248
5．4．1 特征值函數 249
5．4．2 冪法和反冪法 249
5．4．3 Jacobi方法 252
5．4．4 QR方法 253
5．5 常微分方程數值解法 255
5．5．1 歐拉（Euler）方法 255
5．5．2 龍格庫塔（Runge-Kutta）方法 258
5．5．3 MATLAB的相關函數 259
5．6 非線性方程求根 260
5．6．1 二分法 260
5．6．2 牛頓迭代法 261
5．6．3 弦截法 263
小結 264
習題 264
第6章 圖形用戶界面設計（GUI） 266
6．1 借助函數guide創建GUI 266
6．2 創建GUI示例 268
6．3 GUI實例 283
6．4 常用GUI組件創建與設置 296
6．5 編譯獨立的應用程序 302
6．5．1 編譯器的安裝與配置 302
6．5．2 編譯exe文件 305
小結 305
習題 306
第7章 Simulink仿真系統 307
7．1 Simulink基礎 307
7．1．1 啟動Simulink 307
7．1．2 Simulink模塊庫瀏覽器 309
7．1．3 Commonly Used Blocks模塊庫 310
7．1．4 Simulink模型窗口 311
7．1．5 Simulink建模仿真示例 313
7．2 Simulink模型操作和仿真系統設置 317
7．2．1 Simulink模型操作 317
7．2．2 Simulink仿真系統設置 318
7．3 系統建模實例 321
7．4 仿真系統中的子系統 329
7．4．1 創建子系統 329
7．4．2 子系統的條件執行 331
7．4．3 封裝子系統 333
小結 335
習題 335
第8章 MATLAB在數字信號中的應用 336
8．1 時域離散信號和系統 336
8．1．1 信號、實現信號的基本運算及求解差分方程 336
8．1．2 序列運算 340
8．2 離散時間傅里葉變換（DTFT）與Z變換函數 348
8．2．1 函數freqz 348
8．2．2 函數zplane 349
8．3 離散傅里葉變換及快速傅里葉變換 352
8．3．1 幾個擴展函數 353
8．3．2 快速傅里葉變換 355
8．4 IIR濾波器的設計 361
8．4．1 濾波器設計函數 362
8．4．2 雙線性變換法及沖激響應不變法設計IIRDF 367
8．4．3 MATLAB自帶函數設計各類數字濾波器 378
8．4．4 基于數字頻帶變換法設計數字濾波器 382
小結 387
習題 387
參考文獻 389
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