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第一篇 MATLAB基础2

第1章 MATLAB7.0安装与卸载2

1.1 MATLAB7.0安装准备2

1.2 MATLAB7.0安装过程3

1.3 MATLAB70卸载4

1.4小结5

第2章 MATLAB7.0用户界面6

2.1开始按钮6

2.2菜单栏7

使用【File】子菜单7

使用其他子菜单8

切换菜单栏9

2.3工具栏9

2.4用户界面中的窗口10

命令窗口（Command Window）10

历史窗口（History Window）11

工作空间窗口（Workspace Window）12

数组编辑窗口13

2.5 MATLAB路径设置13

当前目录窗口14

搜索路径及其设置16

2.6 MATLAB7.0帮助系统18

命令窗口帮助18

导航浏览交互界面帮助19

2.7小结24

第3章 MATLAB7.0入门25

3.1基本数值计算25

使用基本数值计算功能25

MATLAB常用标点26

3.2矩阵处理27

操作矩阵27

分辨矩阵和数组28

3.3数据可视化29

3.4程序设计功能30

3.5小结30

第二篇 MATLAB中的矩阵运算32

第4章 MATLAB7.0的矩阵和数组32

4.1创建矩阵32

输入元素创建简单矩阵32

调用函数创建特殊矩阵33

4.2拼接矩阵35

基本拼接35

拼接函数36

4.3改变矩阵尺寸37

扩大矩阵的尺寸38

缩小矩阵的尺寸38

4.4改变矩阵形状39

4.5向量、标量与空矩阵40

向量40

标量42

空矩阵42

4.6矩阵寻访44

下标转换44

访问单元素45

访问多元素46

4.7获取矩阵信息47

获取矩阵元素的数据类型47

获取矩阵的数据结构48

获取矩阵的尺寸信息49

4.8高维数组50

高维数组的创建50

访问高维数组的信息53

高维数组操作函数53

4.9小结55

第5章 MATLAB7.0的数据类型56

5.1 MATLAB中的数据类型56

5.2数值类型56

整数类型57

单精度浮点型59

双精度浮点类型60

复数61

无穷62

非数63

5.3逻辑类型64

逻辑类型64

关系运算符66

逻辑运算符68

运算符的优先级71

5.4字符与字符串72

字符数组的建立73

字符串的比较74

字符串的查找与替换76

字符串与数值类型的互相转换76

5.5小结77

第6章 元胞和构架78

6.1元胞78

直接创建元胞数组78

调用函数生成元胞数组79

元胞数组的扩容、删减和重置80

访问元胞数组内容81

嵌套元胞数组83

字符串元胞数组85

6.2构架85

创建构架数组85

访问构架数组元素87

6.3小结88

第7章 矩阵分析89

7.1 MATLAB数值计算中的矩阵89

MATLAB中的矩阵89

求解线性代数方程90

最大（小）值90

7.2矩阵基本运算90

矩阵的加、减90

矩阵乘法92

矩阵除法94

矩阵的幂96

矩阵按位运算97

关系运算101

7.3矩阵特征量104

矩阵的行列式104

矩阵的逆105

矩阵的范数106

矩阵的条件数108

矩阵的秩110

7.4矩阵分解112

特征分解113

Schur分解115

Cholesky分解116

LU分解117

QR分解119

SVD分解120

7.5矩阵函数122

矩阵函数的概念123

常用矩阵函数123

自定义矩阵函数125

7.6稀疏矩阵126

稀疏矩阵与全矩阵126

创建稀疏矩阵127

稀疏矩阵操作130

稀疏矩阵的运算134

7.7小结138

第三篇 MATLAB数据分析140

第8章 函数分析140

8.1函数的表示140

8.2函数的零点142

8.3函数微分145

8.4函数积分148

单重数值积分148

多重数值积分150

8.5函数最优化152

8.6函数可视化155

8.7小结159

第9章 数据分析160

9.1最大（小）值、中位数160

9.2排序163

9.3分位数166

9.4求和（积）、差分167

求和167

求积168

求累计和、积和差分169

9.5均值和方差170

9.6数据预处理173

处理缺失数据173

处理奇异值174

9.7统计分析175

关于数学符号的说明175

几种重要的概率分布176

生成随机数177

数据直方图分析181

数据统计函数183

9.8小结186

第10章 高级数值计算187

10.1多项式187

多项式表示187

矩阵的特征多项式187

求多项式的值188

求多项式的根190

多项式卷积和反卷积191

多项式微积分191

有理式的部分展开193

10.2插值194

一维插值195

二维插值197

高维插值199

样条插值200

插值方法比较202

10.3回归分析205

线性回归分析206

多项式回归分析207

多分量回归分析208

10.4曲线拟合209

多项式拟合209

指数函数拟合210

交互式曲线拟合工具211

10.5傅里叶分析213

快速傅里叶变换（FFT）、逆快速傅里叶变换（IFFT）214

FFT的幅度和相位215

傅里叶分析的应用例子217

10.6常微分方程218

一阶常微分方程218

ODE函数的选择222

高阶常微分方程224

10.7小结225

第11章 符号计算226

11.1符号类型与数值类型226

11.2符号对象及其创建227

创建符号变量227

创建符号表达式229

符号对象与数值的转换230

11.3符号函数233

创建符号函数233

复合函数234

反函数235

特殊符号函数236

11.4符号表达式的复合和化简237

显示符号表达式237

展开、分解及化简符号表达式237

符号表达式替换240

11.5符号矩阵242

创建符号矩阵242

符号矩阵的代数运算243

符号矩阵的逻辑运算245

符号矩阵的行列式246

符号矩阵的逆247

符号矩阵的秩248

符号矩阵的特征分解248

符号矩阵的SVD分解251

11.6符号微积分254

极限254

微分256

积分258

Taylor展开260

级数求和261

11.7符号方程求解262

一般代数方程263

线性代数方程组265

符号常微分方程267

11.8小结270

第四篇 MATLAB图形272

第12章 二维图形272

12.1绘制二维图形272

二维图形绘图步骤272

绘制二维图形274

快速绘图函数276

绘制子图278

图形叠绘282

绘制双Y轴图形284

交互式绘图函数286

12.2编辑二维图形290

设置图形线型、数据点型和颜色290

设置坐标轴区间293

设置图形网格和坐标轴外框295

注释图形296

12.3绘制和编辑特殊图形298

绘制编辑条形图299

绘制编辑区域图302

绘制编辑饼状图303

绘制编辑柱状图305

绘制编辑离散数据点图形306

绘制编辑罗盘图308

绘制编辑羽毛图309

绘制编辑轮廓图310

绘制编辑箭头图312

12.4小结313

第13章 三维图形314

13.1三维图形绘制314

基本绘制函数——plot3函数314

绘制三维网格——mesh函数315

绘制三维曲面——surf函数317

13.2三维图形编辑319

色彩处理319

光源设置322

视角控制323

13.3高维可视化324

13.4小结325

第14章 图形对象和句柄326

14.1图形对象概述326

图形对象的体系结构326

图形对象的类型327

MATLAB中对象的属性329

14.2访问对象句柄329

获取当前对象的句柄330

调用findobj函数通过属性值查询对象331

使用句柄操作对象331

14.3设置和访问MATLAB对象属性333

设置属性值333

查询属性值334

默认属性335

14.4图形窗口对象338

设置图形窗口的位置属性338

设置图形窗口的色彩属性339

图像窗口的绘制模式340

定制图形窗口的光标340

14.5轴对象341

设置轴对象的位置属性341

设置轴对象的刻度、刻度标记及坐标轴方向属性341

轴对象的多轴重叠344

轴对象的自动模式属性345

14.6控制图形输出345

定制图形输出的窗口345

定制图形输出的轴346

利用newPlot属性定制图形输出的重叠属性346

14.7 M文件内对句柄的操作347

14.8小结348

第五篇 MATLAB程序设计350

第15章 MATLAB7.0程序设计350

15.1 M文件350

M文件的结构350

M文件分类352

脚本文件353

函数文件355

P码文件357

15.2变量359

命名变量359

MATLAB特殊变量360

MATLAB中关键字361

不同类型的变量362

变量检测函数364

15.3函数364

匿名函数365

主函数与子函数365

嵌套函数367

15.4程序结构及流控制语句368

顺序结构369

循环结构——for语句369

循环结构——while语句371

分支结构——if语句372

分支结构——switch语句375

纠错结构——try-catch语句377

跳出循环——continue语句379

结束循环——break语句381

15.5交互控制指令381

输入控制——input指令381

键盘控制——keyboard指令382

暂停执行——pause指令382

终止操作——return指令385

错误警告——warning指令385

警告终止——error指令386

指令查询——echo指令387

15.6小结387

第16章 程序调试、优化和出错处理388

16.1调试388

调试的基本任务388

调试函数391

MATLAB调试器392

警告和错误396

16.2性能优化397

性能分析397

效率优化技术400

内存优化技术401

16.3出错处理401

Try-catch错误查询402

错误处理402

16.4小结404

第17章 图形用户界面（GUI）405

17.1两种GUI设计方式405

GUI对象及层次结构405

回调函数406

手工代码式GUI程序407

GUIDE式GUI程序409

GUIDE界面环境412

17.2 GUI界面设计415

界面设计原则415

窗口和轴416

菜单416

控件419

17.3 GUI程序设计420

GUI M文件结构420

GUIDE的数据组织421

设计回调函数421

17.4 GUI应用实例423

分析用户需求423

设计GUI界面423

设计GUI程序427

GUI程序发布428

17.5小结428

第18章 MATLAB文件I／O操作429

18.1 MATLAB可读取文件格式429

18.2高级文件I／O程序430

LOAD／SAVE函数430

UIGETFILE／UIPUTFILE函数431

UIIMPORT／IMPORTDATA函数432

TEXTREAD／STRREAD函数434

18.3低级文件I／O程序435

FOPEN函数435

FCLOSE函数436

FWRITE函数436

FREAD函数437

FSCANF函数438

FPRINTF函数438

18.4小结438

第19章 MATLAB 7.0编译器439

19.1 MATLAB编译器简介439

MATLAB Compiler 4439

MATLAB Compiler 4的功能和局限性440

脚本文件与函数文件的转换441

19.2编译器的安装和设置443

安装编译器443

设置编译器443

安装MCR445

19.3编译器使用入门446

mcc编译指令446

M文件编译448

编译含绘图指令的M文件451

19.4由M文件创建独立可执行应用程序453

19.5由M文件创建函数库（DLL）454

19.6小结458

第20章 应用程序接口459

20.1 mxArray数据结构459

MATLAB和C／FORTRAN中的数组459

mxArray460

mx函数462

20.2 C／FORTRAN MEX466

MEX文件简介466

配置MEX468

C MEX469

FORTRAN MEX471

20.3 MATLAB引擎472

MATLAB引擎简介473

MATLAB引擎函数474

MATLAB引擎应用示例475

20.4 C读写MAT文件479

MAT文件479

MAT函数480

C读写MAT文件481

20.5小结482

第21章 Notebook的运用483

21.1 Notebook安装和启动483

Notebook的安装483

Notebook的启动484

Notebook的初始化486

21.2细胞486

输入细胞和输出细胞486

自初始化细胞489

21.3 【Notebook】菜单490

【 Define Calc Zone 】——定义“计算区”490

【Group Cells】——定义“细胞群”492

【 Toggle Graph Output for Cell】——细胞图形输出拨动控制开关493

【 Evaluate Loop】——细胞的循环运行494

【 Notebook Options 】 ——输出细胞格式控制495

21.4 Notebook使用注意问题496

21.5小结496

第六篇 SIMULINK498

第22章 SIMULINK入门498

22.1 SIMULINK基础498

SIMULINK安装498

SIMULINK启动499

简单模型的建立499

SIMULINK模型库浏览器简介501

模型窗口菜单栏502

模型窗口工具栏和状态栏504

22.2 SIMULINK模型操作505

注释模型505

打印模型506

生成模型报告506

编辑打印边框507

22.3常用模型库509

常用的Commonly Used Blocks子库509

常用的Sourse子库510

常用的Sink子库510

22.4模块操作511

自动连接模块511

手动连接模块511

信号线的调整512

变换模块方向513

操作模块名称513

设置模块参数513

改变模块效果515

22.5信号的操作515

信号的相关概念515

信号的标量扩展516

显示信号属性517

信号标签517

传递信号标签518

22.6仿真设置518

仿真时间设置519

仿真算法设置519

仿真步长设置521

误差容限设置522

从基本工作区载入数据522

保存输出结果到工作区525

设置输出选项526

22.7连续系统模型实现527

连续系统数学描述527

连续系统模型实例529

22.8离散系统差分方程实现530

差分方程的实现530

指定采样时间531

离散系统模型实例532

22.9帮助系统533

演示系统533

帮助文档533

22.10小结534

第23章 SIMULINK高级技术535

23.1数据显示535

使用Scope模块535

使用XY Graph模块536

使用悬浮Scope模块537

使用命令绘制输出曲线538

23.2过零检测540

过零检测的工作方式540

执行过零检测540

23.3代数环的概念及解决方案543

代数环的表征543

代数环问题的解决544

23.4高级积分器546

定义初始条件546

限制积分547

重新设置状态548

状态端口548

创建自重置积分器549

23.5简单子系统549

子系统的基本操作和子系统创建的方法。550

组合已有模块创建子系统550

添加Subsystem模块创建子系统551

23.6条件执行子系统552

使能子系统（Enable Subsystem）552

触发子系统（Triggered Subsystem）554

触发使能子系统556

23.7子系统封装556

Icon标签页557

Parameters标签页559

Initialization标签页559

Documentation标签页560

子系统封装举例560

23.8 SIMULINLK调试器562

启动SIMULINK图形调试器563

SIMULINK调试窗口工具栏563

断点显示及条件断点设置564

仿真回路标签页564

信息显示标签页564

设置无条件断点565

设置有条件断点566

23.9编写S-函数567

S-函数的工作原理567

S-函数的使用568

S-函数的概念570

M文件S-函数的模板571

S-函数举例573

23.10小结578

第七篇 MATLAB常见工具箱580

第24章 图像处理工具箱580

24.1数字图像基础580

数字图像的生成580

图像的类型582

读写图像数据583

显示图像数据585

转换图像格式586

24.2图像的灰度变换592

图像的直方图592

灰度变换594

直方图均衡597

24.3图像的代数运算598

图像加法598

图像乘法599

图像减法600

图像除法600

24.4图像的几何运算601

缩放图像601

旋转图像602

裁剪图像604

24.5线性滤波604

卷积和相关604

线性滤波606

24.6排序滤波608

中值滤波608

最大（小）值滤波611

24.7小结611

第25章 信号处理工具箱612

25.1信号的表示612

25.2信号的生成613

正弦波和余弦波613

周期方波和锯齿波614

周期sinc函数614

高斯调整正弦脉冲614

扫频信号615

单位冲激信号616

单位序列617

均匀分布的随机序列617

高斯分布随机序列618

25.3随机信号处理和谱分析619

随机信号互相关函数估计619

互协方差函数估计620

谱分析函数psd621

谱分析函数pwelch621

25.4模拟滤波器设计623

滤波器的设计参数623

巴特沃思滤波器623

切比雪夫I型滤波器624

切比雪夫Ⅱ型滤波器625

模拟滤波器的频域变换626

25.5 IIR数字滤波器设计627

巴特沃思数字滤波器设计（butter函数）628

切比雪夫I型数字滤波器设计（cheby1函数）629

切比雪夫Ⅱ型数字滤波器设计（cheby2函数630

椭圆数字滤波器设计（ellip函数632

数字滤波器阶数选择633

25.6窗函数635

矩形窗635

海宁窗635

汉明窗636

布莱克曼窗637

凯瑟窗637

25.7 FIR数字滤波器的窗函数设计638

窗函数设计法设计步骤638

基于窗函数法的FIR滤波器设计642

基于频率采样法的FIRR滤波器设计642

25.8模拟—数字滤波器变换643

冲激响应不变法643

双线性变换法645

25.9小结647

第26章 小波分析工具箱648

26.1小波变换648

基本原理648

基小波函数649

小波变换、反变换654

26.2小波分析应用656

26.3交互式小波分析工具659

26.4小结659

附录 MATLAB常用命令检索表660