前言

MATLAB由MathWorks公司開發(fā)，目前已經(jīng)發(fā)展成為國際上最流行、應(yīng)用最廣的科學(xué)計算軟件之一。MATLAB軟件具有強大的矩陣計算、數(shù)值計算、符號計算、數(shù)據(jù)可視化和系統(tǒng)仿真分析等功能，廣泛應(yīng)用于科學(xué)計算、信號處理、圖像處理、通信系統(tǒng)、信號檢測、控制設(shè)計、仿真分析、金融建模設(shè)計與分析等領(lǐng)域，也是線性代數(shù)、高等數(shù)學(xué)、概率論與數(shù)理統(tǒng)計、大學(xué)物理、數(shù)字信號處理、信號與系統(tǒng)、數(shù)字圖像處理、自動控制原理、時間序列分析、動態(tài)系統(tǒng)仿真等課程的基本教學(xué)工具。近些年來，MATLAB已經(jīng)成為國內(nèi)外眾多高校本科生和研究生的課程，是學(xué)生必須掌握的基本編程語言之一，也是教師、科研人員和工程師進(jìn)行教學(xué)、科學(xué)研究和研究開發(fā)的基本工具。

1．本書特點

本書是基于當(dāng)今流行的MATLAB R2016a和Simulink 8.7平臺編寫的，也適用于其他更高級版本（MATLAB R2017和MATLAB R2018等），是由不同專業(yè)的多名高校教師在十余年從事MATLAB課程教學(xué)、課程改革、畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)和利用MATLAB進(jìn)行科學(xué)研究的基礎(chǔ)上編著而成的。本書具有以下特點。

（1）內(nèi)容編排合理科學(xué)。先基礎(chǔ)后應(yīng)用，先理論后實踐，由淺入深，循序漸進(jìn)地進(jìn)行編排，便于讀者學(xué)習(xí)和掌握MATLAB/Simulink。

（2）內(nèi)容翔實，例題新穎。本書結(jié)合編者多年的MATLAB教學(xué)和使用經(jīng)驗，詳細(xì)介紹了最新的MATLAB/Simulink版本基本內(nèi)容，列舉了豐富的例題和應(yīng)用實例，便于讀者更好地掌握MATLAB各種函數(shù)和命令。

（3）理論與應(yīng)用有機結(jié)合。本書前8章介紹MATLAB/Simulink基礎(chǔ)內(nèi)容，每章最后兩節(jié)都給出應(yīng)用實例和綜合實例。第9章到第17章詳細(xì)介紹了MATLAB/Simulink在電子、通信、電氣、自動化和計算機等相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域中的應(yīng)用。

（4）實例豐富，簡單易學(xué)。本書用通俗易懂的語言介紹了MATLAB/Simulink基礎(chǔ)內(nèi)容，全書通過近400個應(yīng)用實例的詳細(xì)講解，指導(dǎo)讀者更好地應(yīng)用MATLAB解決專業(yè)領(lǐng)域的實際應(yīng)用問題。

2．本書內(nèi)容

全書內(nèi)容包含六部分，即MATLAB基礎(chǔ)篇、MATLAB高級篇、MATLAB信號處理篇、MATLAB通信系統(tǒng)篇、MATLAB優(yōu)化與控制篇和MATLAB電力電子篇，共17章。MATLAB基礎(chǔ)篇包括：第1章MATLAB語言概述，主要介紹MATLAB語言的發(fā)展、特點、環(huán)境、幫助系統(tǒng)、數(shù)據(jù)類型和運算符；第2章MATLAB矩陣及其運算，主要介紹矩陣的創(chuàng)建、修改和基本運算，矩陣分析，字符串，多維數(shù)組，結(jié)構(gòu)數(shù)組和元胞數(shù)組；第3章MATLAB程序結(jié)構(gòu)和M文件，主要介紹MATLAB程序結(jié)構(gòu)、M文件、M函數(shù)文件和程序調(diào)試；第4章MATLAB數(shù)值計算，主要介紹多項式運算、數(shù)據(jù)插值、數(shù)據(jù)擬合、數(shù)據(jù)統(tǒng)計和數(shù)值計算；第5章MATLAB符號運算，主要介紹符號定義，符號運算，符號極限，符號微分和積分。MATLAB高級篇包括：第6章MATLAB數(shù)據(jù)可視化，主要介紹MATLAB二維曲線繪制，二維特殊圖形繪制，三維曲線和曲面繪制；第7章Simulink仿真基礎(chǔ)，主要介紹Simulink的基本概念、模塊組成、常用模塊、模塊編輯和Simulink仿真；第8章MATLAB圖形用戶界面，主要介紹圖形用戶界面，GUI控制框常用對象及功能，GUI菜單的設(shè)計方法和GUI設(shè)計實例。MATLAB信號處理篇主要包括：第9章MATLAB在數(shù)字圖像處理中的應(yīng)用；第10章MATLAB在信號與系統(tǒng)中的應(yīng)用；第11章MATLAB在數(shù)字信號處理中的應(yīng)用；第12章MATLAB在語言信號處理中的應(yīng)用。MATLAB通信系統(tǒng)篇包括第13章MATLAB在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用。MATLAB優(yōu)化與控制篇包括：第14章MATLAB在優(yōu)化中的應(yīng)用；第15章MATLAB在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用。MATLAB電力電子篇包括：第16章MATLAB在電子電路中的應(yīng)用；第17章Simulink在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

3．本書讀者

本書既可作為初學(xué)者的入門用書，也可作為高等院校理工科專業(yè)，尤其是電子信息工程、電子科學(xué)與技術(shù)、自動化、電氣工程及其自動化、通信工程和計算機科學(xué)與技術(shù)等專業(yè)的教學(xué)用書，也可作為研究生、科研與工程技術(shù)人員的參考用書。

（1）MATLAB/Simulink的初學(xué)者。

（2）MATLAB/Simulink的愛好者。

（3）MATLAB/Simulink的提高人員。

（4）MATLAB/Simulink相關(guān)從業(yè)人員。

（5）高等院校理工科專業(yè)師生。

（6）廣大科研工作人員。

4．本書作者

本書由廣東海洋大學(xué)的徐國保主編。第1章至第4章、第6章、第8章和第9章由電子信息工程專業(yè)的徐國保編寫；第7章、第15章至第17章由廣東海洋大學(xué)電氣工程及其自動化專業(yè)的張冰編寫；第10章至第12章由廣東海洋大學(xué)通信工程專業(yè)的石麗梅編寫；第5章、第13章和第14章由廣東海洋大學(xué)通信工程專業(yè)的吳凡編寫。為了確保本書的質(zhì)量，應(yīng)用部分均由教學(xué)經(jīng)驗豐富的相關(guān)專業(yè)任課教師編寫。本書的編寫思路與內(nèi)容選擇由編者集體討論確定，全書由徐國保負(fù)責(zé)統(tǒng)稿和定稿。

在本書的編寫過程中，參考和引用了相關(guān)教材和資料，在此一并向教材和資料的作者表示誠摯的謝意。趙霞參與了資料收集和校稿工作，本書也得到清華大學(xué)出版社高級策劃編輯盛東亮的指導(dǎo)和幫助，在此表示感謝！

為了便于讀者學(xué)習(xí)，全書附有所有應(yīng)用實例和綜合實例的源代碼。為了方便教師教學(xué)，本書配有教學(xué)課件和所有圖片素材，歡迎選用本書作為教材的老師索取，聯(lián)系郵箱為xuguobao@126.com。

由于編者水平有限，書中難免存在不妥之處，歡迎使用本書的讀者批評指正，以便再版時改進(jìn)和提高，共同促進(jìn)本書質(zhì)量的提高。

編　者

2019年1月