第2版前言

随着科技的飞速发展，MATLAB已成为工程、科学研究、教育等多个领域中不可或缺的工具。它以其强大的数值计算能力、直观的可视化界面,以及丰富的内置函数库，深受广大科技工作者和学生的喜爱。《MATLAB程序设计与实战》（微课视频版·第2版）基于最新的MATLAB R2024a版本，全面介绍MATLAB的编程基础、高级技巧，以及在各个领域的应用实践。无论您是MATLAB的初学者，还是希望提升编程技能的资深用户，本书都将为您提供宝贵的学习资源。

本书第1版自2022年1月出版以来，被许多高校选作教材，深得师生的好评，但在使用过程中，通过读者反馈及作者使用，发现了一些细节描述尚待完善。本书在保持第1版的结构和特色基础上，在以下方面进行了修改。

(1) 软件升级至MATLAB R2024a版本，重新运行了书中所有程序，修改了细节描述不够严谨之处。

(2) 更换了原1.1.4节、原1.4.2节中的图；调整了例11、例12、例13、例14中的内容。

(3) 重点更新了原第7章，修改为MATLAB App Designer设计及应用，在原有基础上进行了创新和改进，以适应MATLAB软件新版本的功能。

(4) 删除了原8.1.2节。

《MATLAB程序设计与实战》（微课视频版·第2版）深入浅出地讲解了MATLAB程序设计的基本原理、方法和技巧，旨在为读者提供一本既紧跟技术前沿，又注重实践应用的指南。希望能帮助读者在短时间内掌握MATLAB的核心技术。

本书面向高等院校理工科专业的师生，工程技术人员，从事数据处理、算法开发、系统仿真等工作的专业人士，MATLAB爱好者，以及希望通过学习本书提高编程技能的人员。

在本书的修订过程中，得到了许多同行和学生的宝贵建议和支持。感谢所有参与本书编写、审校以及提供宝贵意见的朋友，特别感谢本书的责任编辑曾珊的辛勤付出，也感谢广大读者的支持与厚爱。

希望本书能为您在MATLAB程序设计领域的学习和实践提供有力的支持，助您在学习、科研和工程实践中更上一层楼。如果您有任何建议或问题，欢迎随时与我们联系。

编者2025年6月  

第1版前言

MATLAB软件是最流行、应用最广泛的科学计算软件之一。它具有强大的矩阵计算功能、数值计算功能、符号运算功能、M语言编程功能、数据可视化功能、用户界面设计功能、系统仿真分析功能以及众多的工具箱。广泛应用于科学计算、信号处理与通信、图像处理与地理信息、信号测量测试、数学建模与分析、控制设计与分析、财经金融建模与分析等领域； 成为高等数学、线性代数、概率论与数理统计、信号与系统、数字信号处理、数字图像处理、自动控制原理等课程的基本教学工具。同时，国内外众多高校对本科生和研究生开设了MATLAB课程，MATLAB成为学生必须掌握的基本语言之一，成为教师、科研人员和工程师们进行教学、科学研究和生产设计分析的一个基本工具。

本书以MATLAB 2020a为蓝本，结合作者20多年从事MATLAB语言课程教学、课程改革、毕业设计指导和利用MATLAB进行科学研究的经验编著而成，对MATLAB的应用所涉及的基本内容及前沿技术由浅入深、由易到难进行介绍，注重实践应用，以案例为驱动，激发学生的学习热情，探索“新工科”建设的新理念、新模式、新方法，助力新工科建设。本书具有以下特点： 

（1） 由浅入深，循序渐进。每章均给出学习要点和学习目标，以先基础后应用、先理论后实践、循序渐进的原则进行编排，便于读者学习和掌握MATLAB语言及其编程方法。

（2） 内容丰富，例题新颖。本书结合作者多年的MATLAB语言课程教学和使用经验，详细介绍MATLAB的基本内容，列举丰富的例题和应用实例，便于读者更好地理解和掌握MATLAB的各种函数和命令。

（3） 理论简洁，实例典型。介绍MATLAB基础内容简洁，分析使用方法和技巧详尽，实际工程应用案例算法严谨，从而引导读者更好地用MATLAB解决专业领域的实际应用问题。

（4） 精心编排，便于查阅。将相关内容和函数命令通过表格的形式归纳总结，便于读者在学习的同时，翻阅查找相关部分的命令、函数。

（5） 资源丰富，实训巧妙。本书提供配套的电子教案、教学大纲、所有例题和应用实例的源代码、教材微视频53个(通过扫描教材中所附的二维码即可观看)、6个工具箱(5G工具箱、计算机视觉工具箱、音频工具箱、信号处理工具箱、通信工具箱、控制系统工具箱)功能简介(通过扫描教材中所附的二维码即可查看)等教学资料。为了便于读者上机做实验，每章提供了相应的实训内容。

本书包括9章内容。

第1章： MATLAB概述，主要介绍MATLAB及其通用命令、工具箱及模块、MATLAB的帮助系统、MATLAB的数据类型、MATLAB的运算符。

第2章： MATLAB矩阵运算及应用，主要介绍矩阵创建、矩阵的运算、矩阵的分析、稀疏矩阵、矩阵及其运算应用。

第3章： MATLAB数值计算及应用，主要介绍多项式计算、数据统计与分析、数据插值、数值微积分及应用。

第4章： MATLAB符号运算及应用，主要介绍符号运算、符号函数的导数、符号函数的积分、级数、符号方程求解、符号运算应用。

第5章： MATLAB程序设计及应用，主要介绍M文件、程序控制结构、函数文件、程序调试、程序设计应用。

第6章： MATLAB绘图及应用，主要介绍二维绘图、三维绘图、隐函数绘图、绘图应用。

第7章： MATLAB GUI设计及应用，主要介绍句柄图形对象、控件和属性的基本原理及操作、用户菜单的建立、GUI的设计原则及步骤、对话框的设计、回调函数的使用、可视化图形用户界面设计。

第8章： MATLAB工具箱及应用，主要介绍MATLAB工具箱、MATLAB信号处理工具箱及应用、MATLAB通信系统工具箱及应用、MATLAB控制系统工具箱及应用。

第9章： Simulink仿真及应用，主要介绍Simulink操作基础、Simulink的建模与仿真、Simulink公共模块库、子系统及其封装技术、用MATLAB命令创建和运行Simulink模型，以及应用实例。

本书适合作为高等院校理工科专业，尤其是新工科类(电子信息工程、电子科学技术、自动化、电气工程、通信工程、电气工程及其自动化、网络工程等)专业的教学用书，也可以作为研究生、科研与工程技术人员的参考用书。建议授课学时为48学时，若为32学时，可以省略每章的应用案例讲授，留给学生自学。同时，作者为本书精心配套了丰富的学习资源，便于读者高效学习，快速掌握MATLAB程序设计与实践。

本书由汤全武任主编，汤哲君、刘馨阳任副主编。第1、8、9章由汤全武(宁夏大学)编写，第2、3、4章由汤哲君(浙江大学伊利诺伊大学厄巴纳香槟校区联合学院)编写，第5章由张然(宁夏警官职业学院)编写，第6章由史崇升(中国电信有限公司宁夏分公司)编写，第7章由刘馨阳(宁夏大学新华学院)编写。研究生何昊瀚同学为本书录制了相应的微视频，朱赫同学参与收集整理了部分资料。在本书的编写过程中，作者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。同时，非常感谢本书的责任编辑曾珊以及清华大学出版社的同仁。

本书是宁夏回族自治区“十三五”电气信息类重点专业群建设的研究成果之一，并得到了该项目的资助； 同时是2020年第一批教育部产学合作育人项目的研究成果； 也是宁夏大学西部一流专业计划“电子信息工程(卓越工程师方向)”建设的成果之一，并得到了该项目的资助。

为了便于教师教学，本书提供配套的电子教案、教学大纲、所有例题和应用实例的源代码、教材微视频53个和6个工具箱功能简介(扫描书中的二维码即可查看)等教学资料，可到清华大学出版社网站本书页面下载。欢迎选用本书作为教材的教师联系作者索取实训内容源代码。

由于编者的水平有限，书中难免存在不妥之处，欢迎使用本书的教师、学生和科技人员批评指正，殷切希望得到读者使用本书的宝贵意见与建议，以便再版时改进和提高。

编者2021年10月