MATLAB仿真及其在光学课程中的应用

胡章芳，女，重庆邮电大学副教授，硕士生导师，1994年毕业于电子科技大学，先后讲授过《MATLAB及其工程应用》、《通信系统仿真》、《计算机辅助光电系统设计》等课程；从事光电信息处理方面的教学与科学研究，主持与参加省部级以上科研与教改项目10余项，发表科研与教改论文数十篇。

第一部分语言篇

第1章MATLAB语言概述

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB的发展历程

1.1.2 MATLAB的主要特点

1.2 MATLAB的系统组成

1.3 MATLAB R2023a的安装、启动和退出

1.3.1 MATLAB R2023a的安装

1.3.2 MATLAB R2023a的启动和退出

1.4MATLAB R2023a的工作环境

1.4.1菜单栏和工具栏

1.4.2命令行窗口

1.4.3工作区

1.5 MATLAB R2023a帮助系统

1.5.1帮助窗口

1.5.2帮助命令

1.5.3演示系统(Demos)

1.5.4帮助系统导航浏览器

1.5.5远程帮助系统

1.6 MATLAB的基本操作命令

1.6.1通用命令和常用编辑键

1.6.2文件管理

1.7MATLAB使用初步

习题

第2章MATLAB的基本语法

2.1数据类型

2.1.1数值类型

2.1.2字符串

2.1.3逻辑类型

2.1.4元胞数组.

2.1.5构架数组

2.1.6函数句柄(function)"

2.2变量

2.2.1变量命名的规则

……

第二部分应用篇

第3章MATLAB在光学原理中的应用举例

第4章MATLAB在信息光学中的应用举例

第5章MATLAB 在光电图像处理中的应用

第三部分实例篇

第6章课程设计综合实例

第1章MATLAB语言概述

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB的发展历程

MATLAB 由 MATrix 和LABoratory两词的前三个字母组合而成，意为矩阵实验室MATLAB语言的产生是与数学计算紧密联系在一起的。20世纪70年代后期,美国新墨西哥州大学计算机系主任 Cleve Moler在给学生讲授线性代数课程时,为了减轻学生的编程负担，为学生设计了一组调用 LINPACK 和 EISPACK 库程序的“通俗易用”的接口,并将这个接口程序取名为MATLAB,深受学生的欢迎，这是用Fortran语言编写的萌芽状态的MATLAB.

1984年,Moler ,John Little 和 Steve Bangert等成立了Math Works软件开发公司，推出了MATLAB的第一个商业版本一MATLAB 1.0版,其核心是用C语言编写的。而后，又添加了丰富多彩的图形图像处理、符号运算以及与其他流行软件的接口功能,使得MATLAB的功能越来越强大。

Math Works公司正式推出MATLAB后,于1992年推出了具有划时代意义的MATLAB4.0版本，1993年推出了可用于IBM PC及其兼容机上的微机版。特别是与Windows的配合使用,使MATLAB的应用得到了前所未有的发展。1997年 MathWorks公司推出了MAT-LAB 5.0版。随着时间的推移,MATLAB 版本不断升级,相应的功能也不断扩充。2004年7月，Math Works公司正式推出 MATLAB Release 14,即 MATLAB 7.0版,其功能在原有的基础上又得到了进一步改进。2006年后,Math Works公司每年推出两个版本,如R2022a 和R2022b。

MATLAB经过几十年的不断完善,现已成为国际上最为流行的科学计算与工程计算软件工具之一，如今的 MATLAB已经不仅仅是矩阵运算或数值计算的软件，它已经发展成为一种具有广泛应用前景的全新的计算机高级编程语言,可以说它是“第四代”计算机语言，

自20世纪90年代开始，美国和欧洲的各个大学将 MATLAB 正式列人研究生和本科生的教材计划,MATLAB 软件已经成为数值计算、数理统计、数字信号处理、自动控制、时间序列分析、动态系统仿真等课程的基本教学工具,成为学生必须掌握的基本软件之一。在研究单位和工业界，MATLAB 也成为工程师们必须掌握的一种工具,被认为是进行高效研究与开发的首选软件工具。

……

本书结合光学类课程的特点，主要介绍了MATLAB在《光学原理》《激光原理》《信息光学》《光纤光学》《光电图像处理》等课程中的应用。本书共6章。前2章是MATLAB基础部分；3-5篇讲述了MATLAB在光学类课程中的应用；第6章是设计光学综合实例。