实战MATLAB之文件与数据接口技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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江泽林，刘维 著

图书标签:

• MATLAB
• 文件操作
• 数据接口
• 数据存储
• 数据读取
• 数据处理
• 实战
• 编程技巧
• 工程应用
• 数据分析

出版社： 北京航空航天大学出版社

ISBN：9787512413320

版次：1

商品编码：11430244

包装：平装

开本：16开

出版时间：2014-03-01

用纸：胶版纸

页数：438

字数：607000

正文语种：中文

内容简介

　　《实战MATLAB之文件与数据接口技术》(作者江泽林、刘维)系统介绍了在MATLAB环境下通过M语言、c／c++语言、动态链接库、COM组件等方法操作文件、串口、网络接口和采集卡等常见的文件与数据接口的技术和方法。主要内容包括：MATLAB程序设计基础，MAT文件的操作方法，MATLAB环境下文本文件操作，MATLAB环境下二进制数据文件操作，MATLAB环境下Excel和Word文件操作，MATLAB环境下内存映射文件操作，MATLAB中调用外部程序操作文件，MATLAB环境下串口操作，MATLAB环境下网络接口操作，以及使用MATLAB进行数据采集和输出等。
　　出版社网站的下载中心和MATLAB中文论坛中包含了书中所列的主要程序代码，便于读者学习和研究。
　　《实战MATLAB之文件与数据接口技术》可作为本科生、研究生学习MATLAB的参考书籍，同时对于使用MATLAB的科研人员和工程技术人员也具有较高的参考价值。

内页插图

目录

第1章 文件与数据接口基础
1．1 文件
1．2 数据接口
1．3 MATLAB文件和数据接口操作思路
1．4 MATLAB支持的数据文件格式
1．5 MATLAB支持的数据接口类型
第2章 MATLAB程序设计基础
第3章 MATLAB环境下操作MAT文件
第4章 MATLAB环境下操作文本文件
第5章 MATLAB环境下操作二进制数据文件
第6章 MATLAB环境下操作Excel和Word文件
第7章 MATLAB内存映射文件
第8章 MATLAB中调用外部程序操作文件
第9章 MATLAB环境下操作串口
第10章 MATLAB环境下操作网络接口
第11章 MATLAB数据采集和输出
附录
参考文献

精彩书摘

　　第1章 文件与数据接口基础
　　MATLAB具有强大的数据处理和数据显示功能，数据是MATLAB操作的主要对象。在MATLAB程序中，如何获取数据是一个重要的问题。一般来说，获取数据的方式有两种：一种是通过文件获取数据；另一种是通过相关设备获取数据。通过文件获取数据的方式即读取各种格式的文件得到文件中存储的数据；通过设备获取数据的方式与通过文件的类似，但操作方法不同，比如通过串口、网口、采集设备等方式获取数据。为了叙述方便，在后续章节中，分别采用文件和数据接口来标志上述两种获取数据的方式。
　　本章首先介绍文件和数据接口的基本概念，其次给出MATLAB对文件和数据接口进行操作的基本思路，最后给出MATLAB支持的数据文件格式和数据接口类型。
　　1．1 文件
　　文件是一个逻辑概念，一个文件对应存储设备中的一系列数据块，这里的存储设备可以是硬盘、光盘、软盘、磁带等。一般情况下，操作系统采用统一的接口来操作不同存储设备中的文件。因此，除了存取速度之外，从文件中读取数据一般不需要考虑不同存储设备在硬件层面的差别。对利用MATLAB进行科学计算的工程师和科学家而言，文件的主要用途是存储数据。在操作文件时，最关键的问题有两个：一个是文件中数据的编码方式；另一个是文件中数据的组织结构。
　　计算机操作中存在一些基本的数据类型，例如8位无符号整型、16位无符号整型、单精度浮点型、双精度浮点型等。如果文件中的数据均以基本类型的形式存在，并且此基本类型用二进制表示，则将此类文件称为二进制文件。由于涉及的基本数据类型较多，而且每种数据类型的字节数不完全相同，因此从二进制文件中读取数据时必须了解文件的结构（至少计算机程序了解文件结构）。假定用户向文件中写入的数据（类型）依次为50（8位有符号整型）、3l000（工6位有符号整型）、123．456（32位单精度浮点型），则写入完成后，文件中对应的二进制数据如图l—l所示（采用十六进制表示）。其中第一个字节。x32表示第一个数据单元（即十进制数50），第二和第三个字节表示第二个数据单元（即十进制数3l000），剩余四个字节表示最后一个数据单元（即十进制数工23．456）。
　　除了二进制文件之外，另外一种文件类型即文本文件。文本文件中的数据也是以二进制形式存在，但只有一种数据类型即字符类型（单字节或双字节）。
　　……

前言/序言

　　MATLAB是一款由美国MathW。rkS公司研发的商用数学软件。从1984年首次面向市场推出至今，MATLAB已经发展成为科学研究、高等教育、工程技术等领域最重要的数学软件之一。“数值计算”和“数据可视化”是MATLAB环境提供的最基本且应用最广泛的两类功能。无论是“数值计算”，还是“数据可视化”，数据都是重中之重。在实际工作中，很多MATLAB的使用者都有被“MATLAB环境下数据导入和导出问题”折磨的经历。合理地处理数据导入和导出问题，对提高MATLAB程序的开发效率和执行效率非常重要。
　　在MATLAB环境下，数据输入和输出一般通过两种方式进行，即文件和数据接口。文件操作的烦琐性在于如何应对纷繁复杂的数据格式。特别是在科学计算领域，数据格式的种类很多，文件结构复杂，在很多情况下都成为制约MATLAB程序效率的一大拦路虎。数据接口虽然大都是标准的，但M语言是解释性语言，在操作串口、网络接口等数据接口时需要利用MATLAB的工具箱或外部扩展。可以看出，MATLAB环境下的文件和数据接口操作具有很强的技巧性。然而，目前很难找到能系统介绍MATLAB环境下文件和数据接口操作的图书，互联网上相关内容繁多，但常常是针对某个具体问题而言的，缺乏系统性、概括性和全面性。高校学生、科研人员在刚开始使用MATLAB操作文件和数据接口时往往不能对症下药，不能迅速找到适合自己的技术和方法。
　　针对上述问题，笔者结合十多年在一MATLAB环境下软件开发的经捡撰写了这本书，以期系统、全面地介绍在MATLAB环境下对文件和数緩接口进行操作的技术和方法。使用MATLAB经常处理的科学数据，其文件格式复杂多变，既有标准的文件格式（如图像和多媒体文件），更有非标准的文件格式（如用户自己生成或存储的数据文件）。因此，对于MA7LAB使用者而言，关键是选择合适的方法来读／-5不同的文件格式。对于数据接口而言，多数情况下用户选择标准的数据接口，因此重点是通过MA丁LAB内置的工具箱和合理使用外部扩展（如MEX文件、动态链接库等）来对标准数据接口进行操作。
　　由于文件和数据接口是两类不同的读／-5数据的方式，因此全书按照先对各类文件读／-5进行介绍，再对各类数据接口操作进行介绍的思路进行编排。按照这种思路，全书可以划分为三个部分。
　　第一部分是基础知识部分，包含第工章和第2章。第工章介绍文件与数据接口的基本概念，给出MA7LAB操作文件和数据接口的基本思路。第2章是MA7LAB程序设计基础，介绍MA7LAB环境、M语言、常用的数据类型、面向对象的程序设计以及数据显示函数等。
　　第二部分是MA7LAB操作各类文件的方法，包含第3章至第8章。其中第3章介绍MA7LAB操作MAT文件的技术和方法。MA了文件是MA了LAB支持的标准二进制文件，该章给出多种导入、导出MA丁文件的方法，还给出在c／c+十程序中操作MA7文件的方法。第4章介绍MA丁LAB操作文本文件的方法，包括导入文本文件，将数据输出至文本文件，以及文本文件数据与MA7LAB阵列转换等内容。第5章介绍MA7LAB操作二进制文件的方法，包括二进制文件的低级操作函数，以及使用高级函数操作二进制多媒体文件。第6章介绍MA丁LAB操作EXCel文件和Word文件的方法，其中操作Excel文件的方法包括MAT—LAB函数、COM技术，以及MA7LAB提供的一款SpreadsheetLinkEX工具箱。操作Word文件则使用了COM组件技术。第7章介绍MA丁一LAB环境下内存映射文件的读／写，MA7LAB主要利用memmapfile对象来操作内存映射文件。第8章介绍MA丁LAB调用外部程序来操作文件的方法，主要包括三类：通过调用动态链接库、直接调用外部程序，以及调用ActiveX控件等。
　　……

探索计算的无限可能：一本关于现代科学与工程计算方法的指南 在这日益复杂和数据驱动的时代，掌握高效、灵活的计算工具与方法，已成为科学家、工程师以及任何渴望深入理解世界运行规律的研究者不可或缺的技能。本书旨在为广大读者提供一本全面而深入的现代科学与工程计算方法指南，它将带领您穿越理论的海洋，抵达实践的彼岸，点燃您在复杂问题求解过程中的智慧火花。 本书并非聚焦于某一特定领域的计算细节，而是着力于揭示隐藏在各种科学与工程难题背后的通用计算思想与强大工具。我们相信，理解并掌握核心的计算范式，远比仅仅熟练运用特定的软件指令更为重要。因此，我们将围绕着“建模”、“仿真”、“优化”与“可视化”这四大核心支柱，系统地构建您的计算能力。 第一部分：建模——构建世界的数字蓝图 一切计算的起点，都在于准确而恰当地对现实世界进行建模。本部分将深入探讨不同类型的数学模型，以及如何将它们转化为计算机能够理解和处理的形式。 离散化与数值表示： 现实世界的数据往往是连续的，而计算机只能处理离散的信息。我们将详细讲解傅里叶变换、泰勒展开等数学工具在信号与系统的离散化过程中的应用，以及如何选择合适的数值精度来平衡计算效率与结果的准确性。 代数方程组的构建与求解： 无论是电路分析、结构力学还是流体动力学，都离不开对代数方程组的求解。我们将介绍直接法（如高斯消元法）与迭代法（如雅可比法、高斯-赛德尔法）的原理及其适用场景，并探讨大规模稀疏方程组的求解策略。 微分方程的离散化与数值求解： 许多物理过程都由微分方程描述，如牛顿定律、麦克斯韦方程组等。本部分将重点介绍常微分方程（ODE）和偏微分方程（PDE）的常见数值求解方法，包括欧拉法、龙格-库塔法、有限差分法、有限元法等，并分析它们在不同类型问题中的优势与局限。 概率模型与统计推断： 在数据不确定性普遍存在的领域，概率模型和统计方法是不可或缺的。我们将介绍概率分布、贝叶斯推断、马尔可夫链等概念，并讲解如何利用这些工具来描述随机现象、分析不确定性并进行预测。 第二部分：仿真——模拟真实世界的动态演变 一旦建立了模型，我们就可以利用计算机来模拟其动态演变，从而预测系统的行为、评估设计方案或理解复杂现象。 时间序列仿真： 针对具有时间演化的系统，如动态系统、信号处理等，我们将讲解如何设计和执行时间步进仿真，并探讨如何处理步长自适应、稳定性问题等。 蒙特卡罗方法： 在涉及复杂概率分布或高维度积分的问题中，蒙特卡罗方法提供了一种强大且直观的解决方案。我们将演示如何利用随机抽样来估计期望值、计算概率或解决优化问题。 系统仿真平台与架构： 对于大型、复杂的系统，需要高效的仿真平台和清晰的架构设计。我们将介绍模块化仿真、事件驱动仿真等概念，以及如何构建可重用、可扩展的仿真框架。 并行与分布式计算在仿真中的应用： 面对海量数据和计算密集型仿真任务，并行与分布式计算是提升效率的关键。我们将初步探讨多核处理、GPU加速以及集群计算在仿真中的应用前景。 第三部分：优化——寻找最优解的智能路径 在许多工程设计和决策问题中，我们不仅需要找到一个可行的解决方案，更追求的是达到最优性能。本部分将引导您掌握各种优化算法，以高效地搜索问题的最优解。 单变量与多变量无约束优化： 从简单的梯度下降法到更复杂的牛顿法，我们将深入讲解如何寻找函数的局部或全局最小值。 约束优化： 现实世界中的问题往往伴随着各种约束条件。我们将介绍拉格朗日乘子法、KKT条件，以及适用于线性规划、二次规划和非线性规划的常见算法。 全局优化与启发式算法： 对于具有多个局部最优解的问题，全局优化算法是寻找全局最优解的有力武器。我们将介绍模拟退火、遗传算法、粒子群优化等启发式算法，并分析它们在复杂优化问题中的应用。 参数估计与模型辨识： 将模型与实验数据进行匹配，以确定最优的参数值，是模型辨识的核心。我们将结合优化技术，介绍最小二乘法及其变种，以及在实际工程中参数估计的应用。 第四部分：可视化——洞察数据与结果的直观窗口 再复杂的计算结果，如果不能直观地呈现，其价值将大打折扣。本部分将教会您如何有效地利用数据可视化技术，将抽象的数字转化为清晰、易于理解的图形，从而洞察数据中的模式、趋势和异常。 基本绘图技术： 从一维、二维图表（如折线图、散点图、柱状图）到三维可视化（如曲面图、等值线图），我们将介绍各种基本图表的创建与定制方法。 探索性数据分析（EDA）的可视化： 在数据预处理阶段，可视化是发现数据特征、识别潜在问题的重要手段。我们将介绍箱线图、直方图、热力图等用于探索数据分布、相关性和异常值的可视化技术。 高级可视化技术： 针对复杂数据集，我们将介绍一些更高级的可视化方法，如平行坐标图、网络图、地理信息系统（GIS）可视化等，以揭示数据之间的多维度关系。 交互式可视化与动态展示： 动态展示和交互式探索能够让观察者更深入地理解数据的变化过程和内在联系。我们将介绍如何创建可交互的图表，允许用户进行缩放、平移、过滤和高亮显示，以增强数据探索的效率。 科学可视化与信息图形： 如何将科学研究的成果以清晰、准确、引人入胜的方式传达给更广泛的受众，是科学传播的关键。我们将探讨信息图形的设计原则，以及如何利用可视化语言有效地沟通复杂的科学概念。 本书强调理论与实践的结合，力求通过丰富的实例和恰当的讲解，使读者能够真正掌握这些强大的计算工具与方法，并将其灵活应用于各自的科研和工程领域。无论您是初学者，还是希望提升计算技能的专业人士，本书都将是您探索计算科学精彩世界的宝贵向导。我们期望这本书能够帮助您克服计算难题，激发创新思维，最终在您的专业领域取得卓越成就。

评分☆☆☆☆☆

我对计算机图形学和图像处理领域有着浓厚的兴趣，并且正在尝试利用MATLAB来完成我的项目。在这个过程中，我经常需要处理大量的图像文件，以及各种格式的图像数据。我了解到MATLAB在图像处理方面有着强大的库和工具箱，但如何有效地将这些图像文件读取到MATLAB中，以及如何将处理后的图像数据保存为不同的格式，是我目前遇到的一个难题。这本书的书名“实战MATLAB之文件与数据接口技术”让我觉得它可能正好能解决我的问题。我希望这本书能够详细介绍如何读取各种常见的图像格式，比如JPEG, PNG, TIFF，甚至是一些特殊的医学图像格式（如DICOM）。同时，我也希望它能够讲解如何进行图像数据的预处理，比如色彩空间的转换，以及如何将处理后的图像保存成多种格式，并控制输出图像的质量和大小。对于一些视频文件的处理，如果书中也能提供一些读取和写入的示例，那将非常有帮助。我希望这本书能够用清晰的语言和直观的示例，帮助我掌握MATLAB在图像文件读写方面的基本操作和一些进阶技巧，让我在进行图像分析和计算机视觉相关的项目时，能够更加得心应手，少走弯路。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在金融行业工作的量化分析师，数据是我的生命线，而高效、准确地获取和处理数据是我日常工作的核心。MATLAB是我常用的分析工具之一，然而，在实际工作中，我经常需要从各种不同的数据源获取信息，包括金融数据库、外部API接口、以及各种格式的原始数据文件。这本书的书名“实战MATLAB之文件与数据接口技术”让我眼前一亮，因为这正是我的工作所急需的。我非常期待书中能够提供一些实用的技巧，用于从各种金融数据接口（例如，RESTful API）获取实时或历史数据，并将其高效地导入MATLAB进行分析。我对书中关于如何处理时间序列数据、如何解析JSON或XML格式的数据，以及如何与SQL数据库进行交互的章节尤其感兴趣。在金融分析中，数据的实时性和准确性至关重要，因此，我希望这本书能够教授我一些能够保证数据完整性和一致性的方法，并且能够快速地处理大量数据，以应对瞬息万变的金融市场。如果书中还能提供一些关于如何将分析结果导出成报表格式，或者方便地与其他同事共享数据的方法，那将是锦上添花。这本书对我来说，不仅仅是一本技术书籍，更是提升我工作效率和分析能力的重要工具。

评分☆☆☆☆☆

作为一名刚开始接触MATLAB进行科学研究的学生，我对于如何有效地管理和利用数据感到有些茫然。尤其是在文献阅读和实验过程中，会产生大量的原始数据和中间计算结果，如何将它们以一种规范、易于追溯的方式保存，以及如何方便地将这些数据导入MATLAB进行后续分析，是我目前面临的一大挑战。我听说MATLAB在数据接口方面有着非常强大的功能，而这本书的书名“实战MATLAB之文件与数据接口技术”恰好击中了我的痛点。我希望这本书能够像一位经验丰富的导师一样，一步一步地教我如何规范地进行文件管理，如何使用MATLAB读取不同格式的数据，比如那些从仪器设备导出的文本文件，或者是一些科研平台提供的表格数据。我对书中关于如何处理不同数据类型，比如数值型、字符串型、日期型数据的导入过程中的注意事项特别感兴趣，因为我担心一旦数据格式不对，整个分析就会功亏一篑。此外，如果书中能够提供一些关于如何将MATLAB中的矩阵或表格数据保存成易于共享的格式，比如CSV或者Excel，并且能保证数据的完整性和准确性，那将对我论文的撰写和实验结果的展示非常有帮助。我期待这本书能够用通俗易懂的语言，配合清晰的代码示例，帮助我建立起扎实的文件处理和数据导入导出能力，为我的科研之路打下坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我是一名资深的MATLAB开发者，长期致力于开发各种自动化测试和数据采集系统。在多年的开发经验中，我深刻体会到文件I/O和数据接口技术在整个系统中的重要性，它们是数据流通的咽喉，一个环节出现问题，可能就会导致整个系统瘫痪。我对MATLAB强大的数据处理能力非常熟悉，但对于一些更高级、更灵活的文件操作和数据交互方式，我一直保持着学习的热情。这本书的书名“实战MATLAB之文件与数据接口技术”立刻吸引了我，我预感其中会有我尚未掌握的“秘籍”。我特别关注书中是否会深入探讨如何进行高效的文件读写，例如，对于非常大的文件，是否有内存映射、分块读写等优化策略；是否会涉及如何解析和生成一些非标准格式的文件，比如日志文件、配置文件，甚至是一些自定义的二进制文件。另外，我对于如何利用MATLAB与其他应用程序进行数据交换也充满兴趣，比如与Excel进行更深入的交互，或者通过COM接口与Office套件通信。书中关于错误处理和异常捕获的讲解，对于提高系统的健壮性也至关重要。我希望这本书能够提供一些我之前没有想到的、能够显著提升开发效率和系统稳定性的技巧，让我能够将MATLAB的应用范围扩展到更广阔的领域。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装设计就给人一种专业且实用的感觉，封面采用的是稳重的深蓝色调，搭配简洁的银色字体，标题“实战MATLAB之文件与数据接口技术”几个大字醒目且有力，仿佛在诉说着这本书将为读者揭示MATLAB在文件读写和数据交互方面的强大能力。我之所以选择这本书，很大程度上是受到了它“实战”二字的影响，我是一名在数据分析领域摸爬滚打多年的工程师，深知理论知识固然重要，但真正能解决实际问题的，还得是那些经过千锤百炼的实战技巧。我常常在工作中遇到各种各样的数据格式，需要将它们导入MATLAB进行处理，或者将分析结果导出为特定格式的文件，这其中的细节和坑实在是太多了。我迫切希望这本书能够提供一些可以直接套用、高效且不易出错的解决方案，而不是仅仅停留在概念层面。从目录来看，它涵盖了从基础的文件I/O操作，到各种常见数据格式（如CSV, Excel, 文本文件）的处理，再到更复杂的数据结构如结构体、单元格数组的导出与导入，甚至可能涉及到一些数据库的连接。我对书中关于如何优化文件读写效率、如何处理大数据量的技巧尤其感兴趣，因为在我的工作中，效率往往是决定项目成败的关键因素之一。同时，我希望它能针对一些特殊的数据编码、乱码问题提供有效的应对策略，这在我处理跨平台、跨语言生成的数据时经常会遇到。总而言之，这本书的出现，正是我期待已久的“实战宝典”，希望能为我解决实际工作中遇到的棘手问题提供有力支持。

评分☆☆☆☆☆

东西不错 好好学习

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没有想像那么好，排版一般！

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于善待“差生”，宽容“差生”。

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《实战MATLAB之文件与数据接口技术》可作为本科生、研究生学习MATLAB的参考书籍，同时对于使用MATLAB的科研人员和工程技术人员也具有较高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

送货快，质量不错，支持京东，赞一个

评分☆☆☆☆☆

沟通中达成共识。

评分☆☆☆☆☆

教育智慧求妙点.从知识到能力，从情感到智慧，教育逐步进入它的最佳境界。教育智慧表现为对教育本

评分☆☆☆☆☆

教育智慧求妙点.从知识到能力，从情感到智慧，教育逐步进入它的最佳境界。教育智慧表现为对教育本