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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 4 439

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MCR 445

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

mxArray 460

mx函数 462

20.2 C／FORTRAN MEX 466

MEX文件简介 466

配置MEX 468

C MEX 469

FORTRAN MEX 471

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 SIMULINK 498

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psd 621

谱分析函数pwelch 621

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