本书面向高等学校理工科专业学生和行业工程技术人员，旨在帮助理工科专业低年级学生和相关行业还没有编程基础的工程技术人员了解计算机程序设计的基本思想和方法，熟练掌握MATLAB工具，引导读者从计算机程序设计的基本概念逐渐过渡到工程实践应用。 全书共分为三篇：第一篇MATLAB程序设计基础（第1章~第5章），主要介绍计算机程序设计的基本概念、MATLAB R2022b的工作环境及基本操作、基本数据类型及运算、MATLAB基本结构程序设计、函数、排序索引与搜索；第二篇MATLAB高级程序设计（第6章~第8章），主要介绍MATLAB中的高级数据类型、文件及文件操作和数据的可视化；第三篇MATLAB程序设计的工程应用（第9章~第12章），主要介绍MATLAB在线性代数与矩阵、数值微积分与符号运算、复变函数与积分变换、随机变量与噪声分析及工程问题求解中的应用。 为便于读者高效学习，快速掌握MATLAB程序设计的基本方法及其在工程中的典型应用，本书作者精心制作了完整的案例源码和同步练习题代码（12章共2万+行），并对重难点内容录制了详细的讲解视频和实战案例操作视频（约1000分钟）。 本书适用于高等院校理工科专业本科生和高职高专学生、各类培训机构教材，也适用于其他专业和行业的工程技术人员作为计算机程序设计、工程数学、数学建模和系统仿真、计算机辅助设计等工程应用的自学入门参考读物。

前言 MATLAB是一个功能十分强大的开发平台，具有极其丰富的功能，在计算机程序设计、科学计算和数据分析、系统建模仿真与辅助设计和绝大多数行业（通信、自动控制、大数据、人工智能和机器学习、金融等）的工程实践中都得到了广泛的应用。 与传统的计算机编程语言相比，MATLAB在解决技术问题方面具有许多优势。其中主要包括如下几方面。 （1） 使用方便。 MATLAB是一种解释型程序设计语言，可以用脚本命令的形式实现程序算法中的各种操作，也可以执行大型的程序。使用内置的MATLAB集成开发环境，用户可以轻松地编写、修改和调试程序。 （2） 平台独立性。 MATLAB支持许多不同的计算机系统，如Windows、Linux和macOS。在任何平台上编写的程序和数据都可以在其他平台上运行和访问。因此，用MATLAB编写的程序可以在用户需要时迁移到新的平台。 （3） 单独的MATLAB编译器。 MATLAB的灵活性和独立性是通过将MATLAB程序编译成独立于设备的中间代码，并在运行时解释该中间代码实现的。MATLAB提供了一个单独的编译器，可以将MATLAB程序编译成真正的可执行文件，其运行速度超过以解释方式运行的中间代码。 （4） 丰富的预定义函数库。 MATLAB提供了大量的预定义函数库，为许多基本技术任务提供了经过测试和预打包的诸多解决方案。除了内置的大型函数库外，还有许多特殊用途的工具箱可用于帮助解决特定工程领域的复杂问题。例如，利用附加工具箱可以解决信号处理、控制系统、通信、图像处理、人工智能、深度学习和神经网络等方面的工程问题。 （5） 设备独立的绘图功能。 与大多数其他计算机语言不同，MATLAB有许多完整的绘图命令，以实现科学计算数据的可视化和图形、图像的处理，图像和图形可以显示在计算机所支持的任何图形输出设备上。这些功能使MATLAB成为一个用于计算数据可视化的优秀工具，在各种工程领域得到大量应用。 （6） 图形化的用户界面。 MATLAB系统包括允许程序员为其程序交互式构建图形用户界面的工具。有了这种功能，程序员可以设计出复杂的数据分析程序，由相对没有经验的用户操作。 本书主要面向具有计算机基础，但还没有编程基础的工程技术人员、高等院校学生，从基础的程序设计开始，紧扣理工科专业的人才培养方案和必备专业知识结构，涵盖了高等数学和线性代数、复变函数、概率论与数理统计等工程数学理论，逐步引导读者进入专业基础课和专业课的学习。 本书分为三篇，第一篇为MATLAB程序设计基础，主要内容包括MATLAB与程序设计，基本数据类型及运算，MATLAB基本结构程序设计，函数，排序、索引与搜索； 第二篇为MATLAB高级程序设计，主要内容包括MATLAB中的高级数据类型(元胞数组、结构体数组和表)、文件及文件操作、数据的可视化； 第三篇为MATLAB程序设计的工程应用，主要内容包括线性代数与矩阵、数值微积分与符号运算、复变函数与积分变换、随机变量与噪声。 本书的主要特色如下： （1） 内容浅显易懂。 本书主要面向还没有任何计算机编程基础的读者，充分利用MATLAB在编程方面的高效便捷性，引导读者打开程序设计的大门，快速掌握计算机程序设计的基本概念和方法。本书内容循序渐进、浅显易懂，语言表述严谨、逻辑性强。 （2） 讲练同步融合。 在各章节相关内容讲授之后，立即安排适量的实例和同步练习。所有实例代码都在MATLAB R2022b版本上调试通过，同步练习可以帮助读者自我检查内容的掌握情况，以便及时跟进。 （3） 面向工程应用。 MATLAB本身并不是纯粹为计算机程序设计提出来的，而是主要面向工程应用，是各行各业在计算机辅助设计、信号和系统性能分析等工程应用中的一个重要工具。本书专门用了一篇的篇幅，介绍MATLAB程序设计在工程中的实际应用，特别针对理工科专业学生必备的工程数学知识（微积分、线性代数、复变函数与积分变换、概率论与随机信号），介绍如何利用MATLAB实现问题求解和辅助分析，引导读者逐步过渡到相关专业知识的学习，为MATLAB在实际工程中的应用夯实基础。 由于时间仓促，书中可能会有疏漏，恳请读者批评指正。 编者2023年6月

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