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MATLAB從入門到精通（第2版）
為了解決空域查詢圖資系統 的問題，作者胡曉冬董辰輝 這樣論述：
本書系統講解了MATLAB基本環境和操作方法,介紹了zui新的MATLAB功能，並分章闡述了資料類型、數值計算、符號計算、程式設計基礎、視覺化、 Simulink、應用程式介面等內容，結合案例詳細講解了MATLAB語言的使用。本書還專門講解了實用的MATLAB程式設計技巧與數學建模應用等。 本書內容豐富、貼近實戰應用，可作為高校學生系統學習MATLAB的書籍，也可以作為廣大科研和工程技術人員在工作中使用MATLAB的參考書。 胡曉冬，有十年以上的MATLAB使用經驗，在日常的工作中也是以MATLAB作為主要的程式設計工具進行演算法方面的程式設計，並且在之前編寫過多本MAT
LAB教程。在過去的多年裡面一直在跟進MATLAB軟體的更新，對於新的功能尤其是人性化方面的功能有著深入體會。 第 1章 MATLAB概述 1 1.1 MATLAB簡介 1 1.2 MATLAB主要功能 2 1.2.1 開發演算法和應用程式 2 1.2.2 分析和訪問資料 3 1.2.3 數據視覺化 3 1.2.4 數值計算 4 1.2.5 發佈結果和部署應用程式 5 1.3 MATLAB的安裝與啟動 5 1.3.1 MATLAB的安裝 5 1.3.2 MATLAB的啟動 7 1.3.3 Desktop操作介面簡介 8 1.4 Command Window運行入門 9 1.
4.1 命令列的使用 9 1.4.2 數值、變數和運算式 10 1.4.3 命令列的特殊輸入方法 12 1.4.4 Command Window的顯示 格式 14 1.4.5 Command Window的常用 快速鍵與命令 14 1.5 Command History窗口 15 1.6 Current Folder窗口 17 1.7 Workspace和Variable Editor窗口 18 1.7.1 Workspace窗口 18 1.7.2 Variable Editor窗口 19 1.8 命令列協助工具與Function Browser 19 1.9 説明系統 21 1.9.1 幫助
流覽器 21 1.9.2 在Command Window中 查詢幫助 23 第 2章 矩陣和陣列 25 2.1 矩陣的創建與合併 25 2.1.1 創建簡單矩陣 25 2.1.2 創建特殊矩陣 27 2.1.3 矩陣的合併 27 2.2 矩陣的尋訪與賦值 28 2.2.1 矩陣的標識 28 2.2.2 矩陣的尋訪 29 2.2.3 矩陣的賦值 30 2.3 進行陣列運算的常用函數 30 2.3.1 函數陣列運算規則的定義 30 2.3.2 進行陣列運算的常用函數 31 2.4 查詢矩陣資訊 32 2.4.1 矩陣的形狀資訊 32 2.4.2 矩陣的資料類型 32 2.4.3 矩陣的資料結構 3
3 2.5 陣列運算與矩陣運算 33 2.6 矩陣的重構 34 2.6.1 矩陣元素的擴展與刪除 34 2.6.2 矩陣的重構 35 2.7 疏鬆陣列 37 2.7.1 疏鬆陣列的存儲方式 37 2.7.2 疏鬆陣列的創建 38 2.7.3 疏鬆陣列的運算 41 2.7.4 疏鬆陣列的交換與重新 排序 42 2.7.5 疏鬆陣列視圖 44 2.8 多維陣列 44 2.8.1 多維陣列的創建 44 2.8.2 多維陣列的尋訪與重構 47 2.9 多項式的運算式及其操作 50 2.9.1 多項式的運算式和創建 方法 50 2.9.2 多項式運算函數 51 第3章 資料類型 53 3.1 數值型 5
3 3.2 邏輯型 53 3.2.1 邏輯型簡介 53 3.2.2 返回邏輯結果的函數 54 3.2.3 運算子的優先順序 56 3.3 字元和字串 57 3.3.1 創建字串 57 3.3.2 比較字串 58 3.3.3 查找與替換字串 59 3.3.4 類型轉換 60 3.3.5 字串應用函數小結 61 3.4 結構陣列 62 3.4.1 結構陣列的創建 63 3.4.2 結構陣列的尋訪 65 3.4.3 結構陣列域的基本操作 66 3.4.4 結構陣列的操作 67 3.5 元胞陣列 69 3.5.1 元胞陣列的創建 70 3.5.2 元胞陣列的尋訪 71 3.5.3 元胞陣列的基本操作
72 3.5.4 元胞陣列的操作函數 72 3.6 Map容器 74 3.6.1 Map容器資料類型介紹 74 3.6.2 Map對象的創建 75 3.6.3 Map物件內容的查看 76 3.6.4 Map對象的讀寫 77 3.6.5 Map對象中鍵和值的修改 79 3.6.6 映射其他資料類型 81 3.7 日期和時間 82 3.7.1 創建日期和時間陣列 82 3.7.2 日期和時間元素 86 3.7.3 日期和時間的計算與繪圖 88 3.7.4 以日期和時間作為數值和 字元 92 3.8 類別陣列 93 3.9 表 97 第4章 數值計算 106 4.1 因式分解 106 4.1.1 行
列式、逆和秩 106 4.1.2 Cholesky因式分解 108 4.1.3 LU因式分解 109 4.1.4 QR因式分解 110 4.1.5 範數 111 4.2 矩陣特徵值和奇異值 112 4.2.1 特徵值和特徵向量的求取 112 4.2.2 奇異值分解 114 4.3 概率和統計 115 4.3.1 基本分析函數 115 4.3.2 概率函數、分佈函數、 逆分佈函數和亂數 125 4.4 數值求導與積分 126 4.4.1 導數與梯度 126 4.4.2 一元函數的數值積分 127 4.4.3 二重積分的數值計算 129 4.4.4 三重積分的數值計算 129 4.5 插值 130
4.5.1 一維數據插值 130 4.5.2 二維數據插值 131 4.5.3 多維插值 132 4.5.4 樣條插值 133 4.6 曲線擬合 134 4.6.1 最小二乘原理及其曲線 擬合算法 134 4.6.2 曲線擬合的實現 134 4.7 傅裡葉分析 135 4.8 微分方程 137 4.8.1 常微分方程 137 4.8.2 偏微分方程 140 第5章 符號計算 143 5.1 符號變數、運算式及符號方程 143 5.1.1 符號變數與運算式的創建 143 5.1.2 符號計算中的運算子和 基本函數 145 5.1.3 創建符號方程 146 5.2 符號微積分 146 5.2.1
符號求導與微分 146 5.2.2 符號求極限 148 5.2.3 符號積分 149 5.2.4 級數求和 149 5.2.5 泰勒級數 150 5.3 符號運算式的化簡與替換 151 5.3.1 符號運算式的化簡 151 5.3.2 符號運算式的替換 156 5.4 符號可變的精度計算 159 5.5 符號線性代數 161 5.5.1 基礎代數運算 161 5.5.2 線性代數運算 162 5.6 符號方程求解 164 5.6.1 求代數方程的符號解 164 5.6.2 求代數方程組的符號解 164 5.6.3 求微分方程的符號解 166 5.6.4 求微分方程組的符號解 168 5.7
符號積分變換 168 5.7.1 傅裡葉變換及其反變換 168 5.7.2 拉普拉斯變換及其反變換 170 5.7.3 z變換及其反變換 171 第6章 MATLAB程式設計基礎 173 6.1 M文件 173 6.1.1 M檔編輯器 174 6.1.2 M檔的基本內容 175 6.1.3 腳本式M文件 178 6.1.4 函數式M檔 178 6.2 流程控制 179 6.2.1 順序結構 179 6.2.2 if語句 180 6.2.3 switch語句 181 6.2.4 for迴圈 182 6.2.5 while迴圈 183 6.2.6 continue命令 184 6.2.7 brea
k命令 185 6.2.8 return命令 185 6.2.9 人機交互命令 186 6.3 函數的類型 188 6.3.1 主函數 188 6.3.2 子函數 188 6.3.3 私有函數 189 6.3.4 嵌套函數 190 6.3.5 重載函數 193 6.3.6 匿名函數 193 6.4 函數的變數 197 6.4.1 變數類型 197 6.4.2 變數的傳遞 199 6.5 函數控制碼 201 6.5.1 函數控制碼的創建 201 6.5.2 函數控制碼的調用 202 6.5.3 函數控制碼的操作 202 6.6 串演算函數 204 6.6.1 eval函數 204 6.6.2 f
eval函數 205 6.6.3 inline函數 205 6.7 記憶體的使用 206 6.7.1 記憶體管理函數 207 6.7.2 高效使用記憶體的策略 207 6.7.3 解決“Out of Memory” 問題 209 6.8 程式調試和優化 209 6.8.1 使用Debugger視窗調試 210 6.8.2 在命令窗口中調試 213 6.8.3 通過Profiler檢測性能 216 6.9 錯誤處理 219 6.9.1 使用try…catch語句 捕捉錯誤 219 6.9.2 處理錯誤和從錯誤中恢復 219 6.9.3 警告 221 第7章 數據視覺化 224 7.1 繪圖的基本
知識 224 7.1.1 離散資料和離散函數的 視覺化 224 7.1.2 連續函數的視覺化 225 7.1.3 視覺化的一般步驟 226 7.2 二維圖形 226 7.2.1 基本繪圖函數 227 7.2.2 曲線的色彩、線型和資料 點型 229 7.2.3 座標、刻度和網格控制 231 7.2.4 圖形標識 233 7.2.5 雙座標圖和子圖 236 7.2.6 雙軸對數圖形 238 7.2.7 特殊二維圖形 238 7.3 三維圖形 245 7.3.1 繪製三維曲線圖 246 7.3.2 繪製立體曲面圖 246 7.3.3 特殊三維圖形 248 7.4 三維圖形的高級控制 250 7.4
.1 視點控制 251 7.4.2 顏色的使用 251 7.4.3 光照控制 252 第8章 影像處理 253 8.1 影像檔的操作 253 8.1.1 查詢影像檔的資訊 254 8.1.2 影像檔的讀寫 255 8.1.3 影像檔的顯示 256 8.1.4 圖像格式的轉換 257 8.2 圖像的幾何運算 259 8.2.1 圖像的平移 259 8.2.2 圖像的鏡像變換 259 8.2.3 圖像的縮放 260 8.2.4 圖像的旋轉 261 8.2.5 圖像的剪切 262 8.3 圖像的正交變換 262 8.3.1 傅裡葉變換 262 8.3.2 離散余弦變換 263 8.3.3 Radon
變換 265 8.4 MATLAB圖像增強 266 8.4.1 圖元值及其統計特性 266 8.4.2 對比度增強 268 8.4.3 長條圖均衡化 270 8.4.4 空域濾波增強 271 8.4.5 頻域增強 273 第9章 圖形化使用者介面設計 275 9.1 控制碼圖形物件 275 9.1.1 圖形物件 275 9.1.2 圖形物件控制碼 276 9.1.3 圖形物件屬性的獲取和 設置 277 9.2 GUIDE簡介 280 9.2.1 啟動GUI 281 9.2.2 Layout編輯器 281 9.2.3 運行GUI 282 9.3 創建GUI 282 9.3.1 GUI的佈局 28
2 9.3.2 菜單的創建 283 9.3.3 控制項 287 9.4 回呼函數 291 9.4.1 變數的傳遞 291 9.4.2 函數編寫 292 9.5 GUI設計示例 294 第 10章 資料檔案I/O 301 10.1 處理檔案名稱 301 10.2 MATLAB支持的檔案格式 302 10.3 導入嚮導的使用 303 10.4 MAT文件的讀寫 304 10.4.1 MAT文件的寫入 304 10.4.2 MAT文件的讀取 306 10.5 Text文件的讀寫 306 10.5.1 Text文件的讀取 307 10.5.2 Text文件的寫入 309 10.6 Excel文件的讀寫
310 10.7 音訊/視頻檔操作 312 10.7.1 獲取音訊/視頻檔的 檔頭資訊 312 10.7.2 音訊/視頻檔的導入與 匯出 312 第 11章 MATLAB優化問題應用 314 11.1 MATLAB優化工具箱 314 11.1.1 MATLAB求解器 314 11.1.2 極小值優化 315 11.1.3 多目標優化 322 11.1.4 方程組求解 323 11.1.5 最小二乘及資料擬合 324 11.2 模式搜索法 325 11.3 類比退火演算法 327 11.3.1 類比退火演算法簡介 327 11.3.2 類比退火演算法的應用 327 11.3.3 關於計算結果的
說明 329 11.4 遺傳演算法 329 11.4.1 遺傳演算法簡介 329 11.4.2 遺傳演算法的應用 331 11.5 Optimization Tool簡介 333 第 12章 信號處理 336 12.1 信號處理基本理論 336 12.1.1 信號的生成 336 12.1.2 數位濾波器結構 340 12.2 IIR濾波器的MATLAB實現 342 12.2.1 IIR濾波器經典設計 342 12.2.2 IIR濾波器直接設計法 349 12.2.3 廣義巴特沃思IIR濾波器 設計 350 12.3 FIR濾波器的MATLAB實現 351 12.3.1 FIR濾波器設計 352
12.3.2 fir1函數 352 12.3.3 fir2函數 354 第 13章 Simulink模擬 355 13.1 Simulink簡介 355 13.1.1 Simulink功能與特點 355 13.1.2 Simulink的安裝與啟動 356 13.2 Simulink基礎 358 13.2.1 Simulink模型的含義 358 13.2.2 Simulink模組操作 358 13.2.3 Simulink信號線操作 362 13.2.4 Simulink對模型的注釋 363 13.2.5 Simulink中常用的 模型庫 363 13.2.6 Simulink模擬配置 366
13.3 Simulink動態系統模擬 370 13.3.1 簡單系統的模擬分析 370 13.3.2 離散系統的模擬分析 372 13.3.3 連續系統的模擬分析 374 13.4 Simulink模型中的子系統 377 13.4.1 子系統的建立 377 13.4.2 子系統的封裝 378 13.5 Simulink中的S函數 383 13.5.1 S函數 383 13.5.2 S函數的作用和原理 383 13.5.3 用M檔創建S函數 384 第 14章 應用程式介面 387 14.1 MATLAB應用程式介面介紹 387 14.2 MATLAB調用C/C++ 388 14.2.1 M
ATLAB MEX文件 388 14.2.2 C/C++ MEX檔的使用 391 14.3 在C/C++中調用MATLAB 引擎 397 14.3.1 MATLAB計算引擎概述 397 14.3.2 MATLAB計算引擎庫 函數 397 14.3.3 在C/C++中調用MATLAB 引擎的示例 399 14.4 MATLAB編譯器 404 14.4.1 MATLAB編譯器的安裝和 設置 405 14.4.2 MATLAB編譯器的使用 405 14.4.3 獨立應用程式 407 第 15章 MATLAB基礎計算技巧 416 15.1 MATLAB陣列創建與重構技巧 416 15.2 MATLAB
資料類型使用技巧 422 15.3 MATLAB數值計算技巧 424 15.4 MATLAB檔讀取操作技巧 426 15.5 MATLAB繪圖技巧 427 第 16章 MATLAB程式設計技巧 430 16.1 MATLAB程式設計風格 430 16.1.1 命名規則 430 16.1.2 文件與程式結構 432 16.1.3 基本語句 433 16.1.4 排版、注釋與文檔 436 16.2 MATLAB程式設計注意事項 439 16.3 記憶體的使用 440 16.4 提高MATLAB運行效率 441 16.4.1 提高運行效率的基本 原則 441 16.4.2 提高運行效率的示例 443
第 17章 MATLAB在數學建模中的 應用 446 17.1 MATLAB蒙特卡羅模擬 446 17.1.1 蒙特卡羅方法簡介 446 17.1.2 蒙特卡羅方法程式設計示例 447 17.2 MATLAB灰色系統的理論與 應用 448 17.2.1 GM(1,1)預測模型簡介 449 17.2.2 灰色預測計算示例 450 17.3 MATLAB模糊聚類分析 452 17.3.1 模糊聚類分析簡介 452 17.3.2 模糊聚類分析應用示例 453 17.4 MATLAB層次分析法的應用 457 17.4.1 層次分析法簡介 457 17.4.2 層次分析法的應用 460 目 錄
第 1章 MATLAB概述 1 1.1 MATLAB簡介 1 1.2 MATLAB主要功能 2 1.2.1 開發演算法和應用程式 2 1.2.2 分析和訪問資料 3 1.2.3 數據視覺化 3 1.2.4 數值計算 4 1.2.5 發佈結果和部署應用程式 5 1.3 MATLAB的安裝與啟動 5 1.3.1 MATLAB的安裝 5 1.3.2 MATLAB的啟動 7 1.3.3 Desktop操作介面簡介 8 1.4 Command Window運行入門 9 1.4.1 命令列的使用 9 1.4.2 數值、變數和運算式 10 1.4.3 命令列的特殊輸入方法 12 1.4.4 Command
Window的顯示 格式 14 1.4.5 Command Window的常用 快速鍵與命令 14 1.5 Command History窗口 15 1.6 Current Folder窗口 17 1.7 Workspace和Variable Editor窗口 18 1.7.1 Workspace窗口 18 1.7.2 Variable Editor窗口 19 1.8 命令列協助工具與Function Browser 19 1.9 説明系統 21 1.9.1 幫助流覽器 21 1.9.2 在Command Window中 查詢幫助 23 第 2章 矩陣和陣列 25 2.1 矩陣的創建與合併
25 2.1.1 創建簡單矩陣 25 2.1.2 創建特殊矩陣 27 2.1.3 矩陣的合併 27 2.2 矩陣的尋訪與賦值 28 2.2.1 矩陣的標識 28 2.2.2 矩陣的尋訪 29 2.2.3 矩陣的賦值 30 2.3 進行陣列運算的常用函數 30 2.3.1 函數陣列運算規則的定義 30 2.3.2 進行陣列運算的常用函數 31 2.4 查詢矩陣資訊 32 2.4.1 矩陣的形狀資訊 32 2.4.2 矩陣的資料類型 32 2.4.3 矩陣的資料結構 33 2.5 陣列運算與矩陣運算 33 2.6 矩陣的重構 34 2.6.1 矩陣元素的擴展與刪除 34 2.6.2 矩陣的重構 3
5 2.7 疏鬆陣列 37 2.7.1 疏鬆陣列的存儲方式 37 2.7.2 疏鬆陣列的創建 38 2.7.3 疏鬆陣列的運算 41 2.7.4 疏鬆陣列的交換與重新 排序 42 2.7.5 疏鬆陣列視圖 44 2.8 多維陣列 44 2.8.1 多維陣列的創建 44 2.8.2 多維陣列的尋訪與重構 47 2.9 多項式的運算式及其操作 50 2.9.1 多項式的運算式和創建 方法 50 2.9.2 多項式運算函數 51 第3章 資料類型 53 3.1 數值型 53 3.2 邏輯型 53 3.2.1 邏輯型簡介 53 3.2.2 返回邏輯結果的函數 54 3.2.3 運算子的優先順序 56
3.3 字元和字串 57 3.3.1 創建字串 57 3.3.2 比較字串 58 3.3.3 查找與替換字串 59 3.3.4 類型轉換 60 3.3.5 字串應用函數小結 61 3.4 結構陣列 62 3.4.1 結構陣列的創建 63 3.4.2 結構陣列的尋訪 65 3.4.3 結構陣列域的基本操作 66 3.4.4 結構陣列的操作 67 3.5 元胞陣列 69 3.5.1 元胞陣列的創建 70 3.5.2 元胞陣列的尋訪 71 3.5.3 元胞陣列的基本操作 72 3.5.4 元胞陣列的操作函數 72 3.6 Map容器 74 3.6.1 Map容器資料類型介紹 74 3.6.2 Map
對象的創建 75 3.6.3 Map物件內容的查看 76 3.6.4 Map對象的讀寫 77 3.6.5 Map對象中鍵和值的修改 79 3.6.6 映射其他資料類型 81 3.7 日期和時間 82 3.7.1 創建日期和時間陣列 82 3.7.2 日期和時間元素 86 3.7.3 日期和時間的計算與繪圖 88 3.7.4 以日期和時間作為數值和 字元 92 3.8 類別陣列 93 3.9 表 97 第4章 數值計算 106 4.1 因式分解 106 4.1.1 行列式、逆和秩 106 4.1.2 Cholesky因式分解 108 4.1.3 LU因式分解 109 4.1.4 QR因式分解 1
10 4.1.5 範數 111 4.2 矩陣特徵值和奇異值 112 4.2.1 特徵值和特徵向量的求取 112 4.2.2 奇異值分解 114 4.3 概率和統計 115 4.3.1 基本分析函數 115 4.3.2 概率函數、分佈函數、 逆分佈函數和亂數 125 4.4 數值求導與積分 126 4.4.1 導數與梯度 126 4.4.2 一元函數的數值積分 127 4.4.3 二重積分的數值計算 129 4.4.4 三重積分的數值計算 129 4.5 插值 130 4.5.1 一維數據插值 130 4.5.2 二維數據插值 131 4.5.3 多維插值 132 4.5.4 樣條插值 133
4.6 曲線擬合 134 4.6.1 最小二乘原理及其曲線 擬合算法 134 4.6.2 曲線擬合的實現 134 4.7 傅裡葉分析 135 4.8 微分方程 137 4.8.1 常微分方程 137 4.8.2 偏微分方程 140 第5章 符號計算 143 5.1 符號變數、運算式及符號方程 143 5.1.1 符號變數與運算式的創建 143 5.1.2 符號計算中的運算子和 基本函數 145 5.1.3 創建符號方程 146 5.2 符號微積分 146 5.2.1 符號求導與微分 146 5.2.2 符號求極限 148 5.2.3 符號積分 149 5.2.4 級數求和 149 5.2.5
泰勒級數 150 5.3 符號運算式的化簡與替換 151 5.3.1 符號運算式的化簡 151 5.3.2 符號運算式的替換 156 5.4 符號可變的精度計算 159 5.5 符號線性代數 161 5.5.1 基礎代數運算 161 5.5.2 線性代數運算 162 5.6 符號方程求解 164 5.6.1 求代數方程的符號解 164 5.6.2 求代數方程組的符號解 164 5.6.3 求微分方程的符號解 166 5.6.4 求微分方程組的符號解 168 5.7 符號積分變換 168 5.7.1 傅裡葉變換及其反變換 168 5.7.2 拉普拉斯變換及其反變換 170 5.7.3 z變換及其
反變換 171 第6章 MATLAB程式設計基礎 173 6.1 M文件 173 6.1.1 M檔編輯器 174 6.1.2 M檔的基本內容 175 6.1.3 腳本式M文件 178 6.1.4 函數式M檔 178 6.2 流程控制 179 6.2.1 順序結構 179 6.2.2 if語句 180 6.2.3 switch語句 181 6.2.4 for迴圈 182 6.2.5 while迴圈 183 6.2.6 continue命令 184 6.2.7 break命令 185 6.2.8 return命令 185 6.2.9 人機交互命令 186 6.3 函數的類型 188 6.3.1 主
函數 188 6.3.2 子函數 188 6.3.3 私有函數 189 6.3.4 嵌套函數 190 6.3.5 重載函數 193 6.3.6 匿名函數 193 6.4 函數的變數 197 6.4.1 變數類型 197 6.4.2 變數的傳遞 199 6.5 函數控制碼 201 6.5.1 函數控制碼的創建 201 6.5.2 函數控制碼的調用 202 6.5.3 函數控制碼的操作 202 6.6 串演算函數 204 6.6.1 eval函數 204 6.6.2 feval函數 205 6.6.3 inline函數 205 6.7 記憶體的使用 206 6.7.1 記憶體管理函數 207 6.
7.2 高效使用記憶體的策略 207 6.7.3 解決“Out of Memory” 問題 209 6.8 程式調試和優化 209 6.8.1 使用Debugger視窗調試 210 6.8.2 在命令窗口中調試 213 6.8.3 通過Profiler檢測性能 216 6.9 錯誤處理 219 6.9.1 使用try…catch語句 捕捉錯誤 219 6.9.2 處理錯誤和從錯誤中恢復 219 6.9.3 警告 221 第7章 數據視覺化 224 7.1 繪圖的基本知識 224 7.1.1 離散資料和離散函數的 視覺化 224 7.1.2 連續函數的視覺化 225 7.1.3 視覺化的一般步驟
226 7.2 二維圖形 226 7.2.1 基本繪圖函數 227 7.2.2 曲線的色彩、線型和資料 點型 229 7.2.3 座標、刻度和網格控制 231 7.2.4 圖形標識 233 7.2.5 雙座標圖和子圖 236 7.2.6 雙軸對數圖形 238 7.2.7 特殊二維圖形 238 7.3 三維圖形 245 7.3.1 繪製三維曲線圖 246 7.3.2 繪製立體曲面圖 246 7.3.3 特殊三維圖形 248 7.4 三維圖形的高級控制 250 7.4.1 視點控制 251 7.4.2 顏色的使用 251 7.4.3 光照控制 252 第8章 影像處理 253 8.1 影像檔的操
作 253 8.1.1 查詢影像檔的資訊 254 8.1.2 影像檔的讀寫 255 8.1.3 影像檔的顯示 256 8.1.4 圖像格式的轉換 257 8.2 圖像的幾何運算 259 8.2.1 圖像的平移 259 8.2.2 圖像的鏡像變換 259 8.2.3 圖像的縮放 260 8.2.4 圖像的旋轉 261 8.2.5 圖像的剪切 262 8.3 圖像的正交變換 262 8.3.1 傅裡葉變換 262 8.3.2 離散余弦變換 263 8.3.3 Radon變換 265 8.4 MATLAB圖像增強 266 8.4.1 圖元值及其統計特性 266 8.4.2 對比度增強 268 8.4
.3 長條圖均衡化 270 8.4.4 空域濾波增強 271 8.4.5 頻域增強 273 第9章 圖形化使用者介面設計 275 9.1 控制碼圖形物件 275 9.1.1 圖形物件 275 9.1.2 圖形物件控制碼 276 9.1.3 圖形物件屬性的獲取和 設置 277 9.2 GUIDE簡介 280 9.2.1 啟動GUI 281 9.2.2 Layout編輯器 281 9.2.3 運行GUI 282 9.3 創建GUI 282 9.3.1 GUI的佈局 282 9.3.2 菜單的創建 283 9.3.3 控制項 287 9.4 回呼函數 291 9.4.1 變數的傳遞 291 9.4.
2 函數編寫 292 9.5 GUI設計示例 294 第 10章 資料檔案I/O 301 10.1 處理檔案名稱 301 10.2 MATLAB支持的檔案格式 302 10.3 導入嚮導的使用 303 10.4 MAT文件的讀寫 304 10.4.1 MAT文件的寫入 304 10.4.2 MAT文件的讀取 306 10.5 Text文件的讀寫 306 10.5.1 Text文件的讀取 307 10.5.2 Text文件的寫入 309 10.6 Excel文件的讀寫 310 10.7 音訊/視頻檔操作 312 10.7.1 獲取音訊/視頻檔的 檔頭資訊 312 10.7.2 音訊/視頻檔的導入
與 匯出 312 第 11章 MATLAB優化問題應用 314 11.1 MATLAB優化工具箱 314 11.1.1 MATLAB求解器 314 11.1.2 極小值優化 315 11.1.3 多目標優化 322 11.1.4 方程組求解 323 11.1.5 最小二乘及資料擬合 324 11.2 模式搜索法 325 11.3 類比退火演算法 327 11.3.1 類比退火演算法簡介 327 11.3.2 類比退火演算法的應用 327 11.3.3 關於計算結果的說明 329 11.4 遺傳演算法 329 11.4.1 遺傳演算法簡介 329 11.4.2 遺傳演算法的應用 331 11.5
Optimization Tool簡介 333 第 12章 信號處理 336 12.1 信號處理基本理論 336 12.1.1 信號的生成 336 12.1.2 數位濾波器結構 340 12.2 IIR濾波器的MATLAB實現 342 12.2.1 IIR濾波器經典設計 342 12.2.2 IIR濾波器直接設計法 349 12.2.3 廣義巴特沃思IIR濾波器 設計 350 12.3 FIR濾波器的MATLAB實現 351 12.3.1 FIR濾波器設計 352 12.3.2 fir1函數 352 12.3.3 fir2函數 354 第 13章 Simulink模擬 355 13.1 Si
mulink簡介 355 13.1.1 Simulink功能與特點 355 13.1.2 Simulink的安裝與啟動 356 13.2 Simulink基礎 358 13.2.1 Simulink模型的含義 358 13.2.2 Simulink模組操作 358 13.2.3 Simulink信號線操作 362 13.2.4 Simulink對模型的注釋 363 13.2.5 Simulink中常用的 模型庫 363 13.2.6 Simulink模擬配置 366 13.3 Simulink動態系統模擬 370 13.3.1 簡單系統的模擬分析 370 13.3.2 離散系統的模擬分析 37
2 13.3.3 連續系統的模擬分析 374 13.4 Simulink模型中的子系統 377 13.4.1 子系統的建立 377 13.4.2 子系統的封裝 378 13.5 Simulink中的S函數 383 13.5.1 S函數 383 13.5.2 S函數的作用和原理 383 13.5.3 用M檔創建S函數 384 第 14章 應用程式介面 387 14.1 MATLAB應用程式介面介紹 387 14.2 MATLAB調用C/C++ 388 14.2.1 MATLAB MEX文件 388 14.2.2 C/C++ MEX檔的使用 391 14.3 在C/C++中調用MATLAB 引擎
397 14.3.1 MATLAB計算引擎概述 397 14.3.2 MATLAB計算引擎庫 函數 397 14.3.3 在C/C++中調用MATLAB 引擎的示例 399 14.4 MATLAB編譯器 404 14.4.1 MATLAB編譯器的安裝和 設置 405 14.4.2 MATLAB編譯器的使用 405 14.4.3 獨立應用程式 407 第 15章 MATLAB基礎計算技巧 416 15.1 MATLAB陣列創建與重構技巧 416 15.2 MATLAB資料類型使用技巧 422 15.3 MATLAB數值計算技巧 424 15.4 MATLAB檔讀取操作技巧 426 15.5 MA
TLAB繪圖技巧 427 第 16章 MATLAB程式設計技巧 430 16.1 MATLAB程式設計風格 430 16.1.1 命名規則 430 16.1.2 文件與程式結構 432 16.1.3 基本語句 433 16.1.4 排版、注釋與文檔 436 16.2 MATLAB程式設計注意事項 439 16.3 記憶體的使用 440 16.4 提高MATLAB運行效率 441 16.4.1 提高運行效率的基本 原則 441 16.4.2 提高運行效率的示例 443 第 17章 MATLAB在數學建模中的 應用 446 17.1 MATLAB蒙特卡羅模擬 446 17.1.1 蒙特卡羅方法簡介
446 17.1.2 蒙特卡羅方法程式設計示例 447 17.2 MATLAB灰色系統的理論與 應用 448 17.2.1 GM(1,1)預測模型簡介 449 17.2.2 灰色預測計算示例 450 17.3 MATLAB模糊聚類分析 452 17.3.1 模糊聚類分析簡介 452 17.3.2 模糊聚類分析應用示例 453 17.4 MATLAB層次分析法的應用 457 17.4.1 層次分析法簡介 457 17.4.2 層次分析法的應用 460
遙控無人機專章管理規定下的政策順服-以新北市為例
為了解決空域查詢圖資系統 的問題，作者高昕毅 這樣論述：
近幾年來遙控無人機傷人事故頻傳，如：2015年2月高雄大寮監獄的狹持事件中新聞媒體出動空拍機欲窺探監獄內之情事，因而激怒嫌疑人開槍射擊空拍機，亦或是2015年7月空拍機直接撞擊101大樓而墜毀等。這些事件造成台灣社會輿論的壓力，致使交通部推動於「民用航空法」中增訂遙控無人機專章及相關授權法規命令之修法工作。遙控無人機專章修正草案已於2018年4月3日經立法院三讀通過、2018年4月25日經總統公布。依民航法規定，400 呎（即 120 公尺）以下空域屬於各縣市政府權責，在不妨礙飛航安全的原則下，民航局會尊重地方政府的做法。對於地方政府而言，自然希望不要任何意外發生在自己轄區內，因此在中央母法
的規範下，地方政府對於無人機之規範只會更為限縮。無人機專章對飛行時間、區域以及操作證與註冊證等多有規範，到底這些規範對於無人機玩家而言是否必要抑或是有其他想法。若是管制政策無法讓大部分被管制的民眾所順服，則此政策將可能造成民怨。而在地方政府中，新北市所轄範圍相對遼闊，包含了山、海與最多的人口數，對於無人機的規範勢必要有更為詳盡的規劃。因此本文希冀檢視新北市的無人機玩家們，對於此管制政策之順服度。
無人機空污偵測系統之建置
為了解決空域查詢圖資系統 的問題，作者游雅如 這樣論述：
隨著工商業的蓬勃發展，民眾物質生活獲得大幅改善，但伴隨而來的環境空氣污染卻日益嚴重，不僅影響我們日常生活的品質，對人體的健康更是產生了重大危害。空氣污染可視為慢性的新冠疫情，它會帶來人類的呼吸道及心血管等疾病，尤其是PM2.5對人體的影響最為嚴重。因此本文開發空污偵測模組和雲端伺服系統，並結合無人機整合成無人機空污偵測系統，可應用於地貌多變、環境複雜、交通不便、抵達困難的地點，非常適合進行在空中、大面積、遠距離的空污偵測和資料收集。空污感測模組可偵測的項目包含: PM1.0、PM2.5、PM10、TVOC、HCHO、CO、CO2、濕度、溫度等空氣品質參數。系統由無人機的機載Jetson Na
no單板電腦，進行空污數據的偵測，並藉由無人機的飛行控制板Pixhawk上的GPS模組，同步擷取空污偵測的位址坐標，再透過4G模組回傳至地面站的伺服系統，監控人員可從網頁觀看即時回傳的數據資料，作為後續空污監測任務的執行依據。相關成果可廣泛應用於空污監測的場合，未來也可進一步配合政府相關單位，進行大範圍特定高度之空污偵測與防治的場域應用。