本書融合教學(xué)中的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),以培養(yǎng)應(yīng)用型本科生的實(shí)際能力為主來(lái)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、形式和內(nèi)容。本書共13章,包括基礎(chǔ)篇和應(yīng)用篇;A(chǔ)篇包括MATLAB 入門、MATLAB程序設(shè)計(jì)、MATLAB圖形繪制、MATLAB數(shù)學(xué)運(yùn)算、線性代數(shù)常用算法、概率統(tǒng)計(jì)常用算法、插值與擬合、MATLAB 優(yōu)化算法、圖與網(wǎng)絡(luò)常用算法。應(yīng)用篇提供了MATLAB 在信號(hào)與系統(tǒng)、信息論編碼、數(shù)字信號(hào)處理和數(shù)據(jù)分析中的典型應(yīng)用案例,并配有算法功能解析。本書可作為高等院校理工科相關(guān)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)MATLAB的教材,也可供對(duì)MATLAB感興趣的人員參考。
湯紫雄,副教授,福州理工學(xué)院物聯(lián)網(wǎng)工程系教師,碩士畢業(yè)于福州大學(xué)通信工程專業(yè),主要從事物聯(lián)網(wǎng)方面的研究和教學(xué)工作,發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇,參編教材3部,主持市廳級(jí)項(xiàng)目多項(xiàng)。
基 礎(chǔ) 篇
第1章 MATLAB入門 2
1.1 MATLAB通用命令 2
1.2 簡(jiǎn)單運(yùn)算 2
1.3 符號(hào)運(yùn)算 3
1.4 代數(shù)方程(組)求根 4
第2章 MATLAB程序設(shè)計(jì) 5
2.1 M文件 5
2.1.1 腳本文件 6
2.1.2 調(diào)試腳本文件 7
2.1.3 函數(shù)文件 9
2.2 流程控制語(yǔ)句 11
2.2.1 順序結(jié)構(gòu) 11
2.2.2 循環(huán)結(jié)構(gòu) 15
2.2.3 break語(yǔ)句 19
2.2.4 continue語(yǔ)句 20
2.3 交互程序控制命令 22
2.3.1 input和disp命令 22
2.3.2 pause命令 22
2.3.3 echo命令 23
第3章 MATLAB圖形繪制 24
3.1 二維圖形 24
3.2 圖形修飾 24
3.3 圖形控制 26
3.4 三維繪圖 26
3.5 應(yīng)用舉例 27
第4章 MATLAB數(shù)學(xué)運(yùn)算 33
4.1 函數(shù) 33
4.2 極限、導(dǎo)數(shù)和極值 35
4.3 積分 36
4.4 求微分方程(組)的解析解 36
4.5 數(shù)值微積分 37
4.6 求微分方程(組)的數(shù)值解 38
第5章 線性代數(shù)常用算法 40
5.1 矩陣的創(chuàng)建 40
5.2 矩陣運(yùn)算命令 40
5.3 矩陣分解 41
5.4 多項(xiàng)式 42
5.5 解線性方程組 43
5.6 特征值與特征向量 44
第6章 概率統(tǒng)計(jì)常用算法 45
6.1 常用的概率分布計(jì)算 45
6.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)常用算法 45
第7章 插值與擬合 48
7.1 數(shù)據(jù)插值 48
7.2 數(shù)據(jù)擬合 50
第8章 MATLAB優(yōu)化算法 52
8.1 線性規(guī)劃算法 52
8.2 二次規(guī)劃算法 53
8.3 非線性規(guī)劃算法 54
8.4 整數(shù)線性規(guī)劃算法 55
8.5 0-1整數(shù)線性規(guī)劃算法 57
8.6 方差分析 59
8.7 回歸分析 60
第9章 圖與網(wǎng)絡(luò)常用算法 62
9.1 最短路徑算法 62
9.2 最小生成樹算法 64
應(yīng) 用 篇
第10章 MATLAB在信號(hào)與系統(tǒng)中的應(yīng)用 67
實(shí)驗(yàn)1 信號(hào)的時(shí)域描述與運(yùn)算 67
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?67
二、實(shí)驗(yàn)原理 67
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 70
實(shí)驗(yàn)2 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的時(shí)域分析 79
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?79
二、實(shí)驗(yàn)原理 79
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 80
實(shí)驗(yàn)3 信號(hào)頻域分析 88
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?88
二、實(shí)驗(yàn)原理 88
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 90
實(shí)驗(yàn)4 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的頻域分析 101
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?101
二、實(shí)驗(yàn)原理 102
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 103
實(shí)驗(yàn)5 連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)的復(fù)頻域分析 106
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?106
二、實(shí)驗(yàn)原理 107
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 108
第11章 MATLAB在信息論編碼中的應(yīng)用 123
實(shí)驗(yàn)1 離散信源及其信息測(cè)度 123
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?123
二、實(shí)驗(yàn)原理 123
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 124
四、實(shí)驗(yàn)過程 125
實(shí)驗(yàn)2 離散信道及其容量 127
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?127
二、實(shí)驗(yàn)原理 127
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 127
四、實(shí)驗(yàn)過程 128
實(shí)驗(yàn)3 無(wú)失真信源編碼 130
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?130
二、實(shí)驗(yàn)原理 130
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 130
四、實(shí)驗(yàn)過程 130
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 132
實(shí)驗(yàn)4 信道編碼技術(shù)的仿真 133
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?133
二、實(shí)驗(yàn)原理 133
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 133
四、實(shí)驗(yàn)過程 133
五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果 135
第12章 MATLAB在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用 136
實(shí)驗(yàn)1 基于MATLAB離散系統(tǒng)時(shí)域分析 136
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?136
二、實(shí)驗(yàn)原理 136
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 136
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 137
五、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 137
實(shí)驗(yàn)2 基于MATLAB線性卷積和循環(huán)卷積計(jì)算 140
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?140
二、實(shí)驗(yàn)原理 140
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 142
四、思考題 142
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 142
六、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 142
實(shí)驗(yàn)3 基于FFT信號(hào)頻譜分析 144
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?144
二、實(shí)驗(yàn)原理 145
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 148
四、思考題 148
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 148
六、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 148
實(shí)驗(yàn)4 基于FFT快速卷積計(jì)算 150
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?150
二、實(shí)驗(yàn)原理 150
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 151
四、思考題 152
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 152
六、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 152
實(shí)驗(yàn)5 基于MATLAB離散系統(tǒng)的變換域分析 153
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?153
二、實(shí)驗(yàn)原理 153
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 154
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 154
五、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)使用舉例 154
實(shí)驗(yàn)6 基于雙線性變換法IIR 濾波器設(shè)計(jì) 157
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?157
二、實(shí)驗(yàn)原理 157
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 160
四、思考題 160
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 160
六、相關(guān)MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 160
實(shí)驗(yàn)7 基于窗口法FIR濾波器設(shè)計(jì) 162
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?162
二、實(shí)驗(yàn)原理 162
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 163
四、思考題 164
五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求 164
六、實(shí)驗(yàn)用MATLAB語(yǔ)言工具函數(shù)簡(jiǎn)介 164
第13章 MATLAB在數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用 166
實(shí)驗(yàn)1 基于MATLAB數(shù)據(jù)預(yù)處理 166
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?166
二、實(shí)驗(yàn)原理 166
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 167
四、練習(xí)題 169
實(shí)驗(yàn)2 基于MATLAB數(shù)據(jù)降維處理方法 170
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?170
二、實(shí)驗(yàn)原理 170
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 171
四、練習(xí)題 173
實(shí)驗(yàn)3 基于MATLAB數(shù)據(jù)方差分析 173
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?173
二、實(shí)驗(yàn)原理 174
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 174
四、練習(xí)題 176
實(shí)驗(yàn)4 基于MATLAB數(shù)據(jù)擬合與回歸分析 176
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?176
二、實(shí)驗(yàn)原理 177
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 177
四、練習(xí)題 180