前言

MATLAB由MathWorks公司开发，目前已经发展成为国际上最流行、应用最广的科学计算软件之一。MATLAB软件具有强大的矩阵计算、数值计算、符号计算、数据可视化和系统仿真分析等功能，广泛应用于科学计算、信号处理、图像处理、通信系统、信号检测、控制设计、仿真分析、金融建模设计与分析等领域，也是线性代数、高等数学、概率论与数理统计、大学物理、数字信号处理、信号与系统、数字图像处理、自动控制原理、时间序列分析、动态系统仿真等课程的基本教学工具。近些年来，MATLAB已经成为国内外众多高校本科生和研究生的课程，是学生必须掌握的基本编程语言之一，也是教师、科研人员和工程师进行教学、科学研究和研究开发的基本工具。

1．本书特点

本书是基于当今流行的MATLAB R2016a和Simulink 8.7平台编写的，也适用于其他更高级版本（MATLAB R2017和MATLAB R2018等），是由不同专业的多名高校教师在十余年从事MATLAB课程教学、课程改革、毕业设计指导和利用MATLAB进行科学研究的基础上编著而成的。本书具有以下特点。

（1）内容编排合理科学。先基础后应用，先理论后实践，由浅入深，循序渐进地进行编排，便于读者学习和掌握MATLAB/Simulink。

（2）内容翔实，例题新颖。本书结合编者多年的MATLAB教学和使用经验，详细介绍了最新的MATLAB/Simulink版本基本内容，列举了丰富的例题和应用实例，便于读者更好地掌握MATLAB各种函数和命令。

（3）理论与应用有机结合。本书前8章介绍MATLAB/Simulink基础内容，每章最后两节都给出应用实例和综合实例。第9章到第17章详细介绍了MATLAB/Simulink在电子、通信、电气、自动化和计算机等相关学科领域中的应用。

（4）实例丰富，简单易学。本书用通俗易懂的语言介绍了MATLAB/Simulink基础内容，全书通过近400个应用实例的详细讲解，指导读者更好地应用MATLAB解决专业领域的实际应用问题。

2．本书内容

全书内容包含六部分，即MATLAB基础篇、MATLAB高级篇、MATLAB信号处理篇、MATLAB通信系统篇、MATLAB优化与控制篇和MATLAB电力电子篇，共17章。MATLAB基础篇包括：第1章MATLAB语言概述，主要介绍MATLAB语言的发展、特点、环境、帮助系统、数据类型和运算符；第2章MATLAB矩阵及其运算，主要介绍矩阵的创建、修改和基本运算，矩阵分析，字符串，多维数组，结构数组和元胞数组；第3章MATLAB程序结构和M文件，主要介绍MATLAB程序结构、M文件、M函数文件和程序调试；第4章MATLAB数值计算，主要介绍多项式运算、数据插值、数据拟合、数据统计和数值计算；第5章MATLAB符号运算，主要介绍符号定义，符号运算，符号极限，符号微分和积分。MATLAB高级篇包括：第6章MATLAB数据可视化，主要介绍MATLAB二维曲线绘制，二维特殊图形绘制，三维曲线和曲面绘制；第7章Simulink仿真基础，主要介绍Simulink的基本概念、模块组成、常用模块、模块编辑和Simulink仿真；第8章MATLAB图形用户界面，主要介绍图形用户界面，GUI控制框常用对象及功能，GUI菜单的设计方法和GUI设计实例。MATLAB信号处理篇主要包括：第9章MATLAB在数字图像处理中的应用；第10章MATLAB在信号与系统中的应用；第11章MATLAB在数字信号处理中的应用；第12章MATLAB在语言信号处理中的应用。MATLAB通信系统篇包括第13章MATLAB在通信系统中的应用。MATLAB优化与控制篇包括：第14章MATLAB在优化中的应用；第15章MATLAB在控制系统中的应用。MATLAB电力电子篇包括：第16章MATLAB在电子电路中的应用；第17章Simulink在电力系统中的应用。

3．本书读者

本书既可作为初学者的入门用书，也可作为高等院校理工科专业，尤其是电子信息工程、电子科学与技术、自动化、电气工程及其自动化、通信工程和计算机科学与技术等专业的教学用书，也可作为研究生、科研与工程技术人员的参考用书。

（1）MATLAB/Simulink的初学者。

（2）MATLAB/Simulink的爱好者。

（3）MATLAB/Simulink的提高人员。

（4）MATLAB/Simulink相关从业人员。

（5）高等院校理工科专业师生。

（6）广大科研工作人员。

4．本书作者

本书由广东海洋大学的徐国保主编。第1章至第4章、第6章、第8章和第9章由电子信息工程专业的徐国保编写；第7章、第15章至第17章由广东海洋大学电气工程及其自动化专业的张冰编写；第10章至第12章由广东海洋大学通信工程专业的石丽梅编写；第5章、第13章和第14章由广东海洋大学通信工程专业的吴凡编写。为了确保本书的质量，应用部分均由教学经验丰富的相关专业任课教师编写。本书的编写思路与内容选择由编者集体讨论确定，全书由徐国保负责统稿和定稿。

在本书的编写过程中，参考和引用了相关教材和资料，在此一并向教材和资料的作者表示诚挚的谢意。赵霞参与了资料收集和校稿工作，本书也得到清华大学出版社高级策划编辑盛东亮的指导和帮助，在此表示感谢！

为了便于读者学习，全书附有所有应用实例和综合实例的源代码。为了方便教师教学，本书配有教学课件和所有图片素材，欢迎选用本书作为教材的老师索取，联系邮箱为xuguobao@126.com。

由于编者水平有限，书中难免存在不妥之处，欢迎使用本书的读者批评指正，以便再版时改进和提高，共同促进本书质量的提高。

编　者

2019年1月