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第1章MATLAB 7.x概述 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1 MATLAB的发展 1

1.1.2 MATLAB的主要特点 2

1.2 MATLAB 7.x的安装 3

1.3 MATLAB 7.x的运行环境 7

1.3.1 MATTLAB 7.x的启动 7

1.3.2 MATLAB 7.x的工作环境 8

1.3.3命令窗口（CommandWindow） 9

1.3.4 历史命令（HistoryCommand）窗口 11

1.3.5 目录和文件管理 14

1.3.6搜索路径管理 17

1.3.7工作空间和数组编辑器 18

1.3.8工作空间数据的保存 20

1.4 MATLAB 7.x的帮助系统 22

1.4.1命令行帮助查询 22

1.4.2演示帮助查看 24

1.4.3内容帮助浏览 25

1.4.4索引方式查询帮助文件 26

1.4.5查询帮助文件 26

1.5本章小结 27

第2章MATLAB基础知识 28

2.1 MATLAB计算的介绍 28

2.1.1简单的计算示例 28

2.1.2基本的数学运算符号 30

2.1.3命令行中的常用标点 31

2.1.4命令窗口中的常用操作和编辑命令 31

2.1.5命令窗口的显示 33

2.2数值、变量和表达式 35

2.3数值数据类型 36

2.3.1整数 36

2.3.2浮点数 39

2.3.3整型浮点数间的操作函数 40

2.3.4复数 41

2.3.5常见的数学函数 43

2.4数组 45

2.4.1一维数组的创建 46

2.4.2多维数组的创建 48

2.4.3数组的运算 51

2.4.4常用的标准数组 53

2.4.5低维数组的寻址和搜索 54

2.4.6低维数组的处理函数 58

2.4.7高维数组的处理和运算 61

2.5单元数组和结构体 63

2.5.1单元数组的创建和操作 63

2.5.2单元数组函数 66

2.5.3结构体创建 68

2.5.4结构体函数 69

2.6字符串 71

2.6.1字符串创建和简单操作 71

2.6.2正则表达式搜索字符串 74

2.7关系和逻辑运算 76

2.7.1关系运算符 76

2.7.2逻辑运算符 77

2.7.3关系和逻辑函数 78

2.8本章小结 80

第3章 矩阵运算 81

3.1矩阵函数和特殊矩阵 81

3.1.1常见的矩阵处理函数 81

3.1.2特殊矩阵 83

3.1.3稀疏矩阵 83

3.2矩阵分析 86

3.2.1范数分析 87

3.2.2条件数分析 89

3.2.3 矩阵的行列式 90

3.3线性方程组 92

3.3.1恰定方程组 92

3.3.2欠定方程组 94

3.3.3超定方程组 95

3.4矩阵分解 96

3.4.1 Cholesky分解 97

3.4.2不完全Cholesky分解 98

3.4.3 LU分解 100

3.4.4不完全LU分解 101

3.4.5 QR分解 103

3.4.6奇异值分解 106

3.5特征值分析 108

3.5.1特征值和特征向量 109

3.5.2稀疏矩阵的特征值和特征向量 111

3.5.3特征值的条件数 112

3.5.4特征值的复数问题 113

3.6本章小结 114

第4章MATLAB 7.x编程基础 115

4.1 M文件编辑器 115

4.1.1打开M文件编辑器 115

4.1.2 M文件编辑器的设置 117

4.1.3 M文件编辑器的打印属性设置 117

4.2 M脚本文件的编写 118

4.3流程控制 120

4.3.1 for循环结构 120

4.3.2 while循环结构 121

4.3.3 if判断结构 122

4.3.4 switch分支选择结构 123

4.3.5 try-catch结构 124

4.4控制命令 126

4.4.1 continue命令 126

4.4.2 break命令 126

4.4.3 return命令 127

4.4.4 input命令 128

4.4.5 keyboard命令 128

4.4.6 error和warning命令 129

4.5程序的向量化概念 129

4.5.1程序的向量化 130

4.5.2向量化和循环结构的对比 131

4.5.3逻辑数组和向量化 132

4.6 M函数文件 134

4.6.1函数文件的创建 134

4.6.2伪码文件 135

4.6.3输入输出参数 136

4.6.4任意个数输入输出参数 137

4.6.5函数句柄和匿名函数 140

4.7程序的调试和剖析 143

4.7.1程序调试的常见错误 143

4.7.2直接调试方法 143

4.7.3通过工具调试 144

4.7.4 M文件剖析 146

4.8本章小结 149

第5.章 数据可视化 150

5.1图形绘制示例 150

5.2二维图形绘制 152

5.2.1 plot函数 152

5.2.2线型、标记和颜色 155

5.2.3图形坐标轴设置 156

5.2.4多个图形叠绘及多个图形窗口 159

5.2.5子图绘制 161

5.2.6交互式绘图和屏幕刷新 162

5.2.7 plotyy函数绘制双坐标轴 164

5.2.8 easy绘图命令 166

5.3三维图形绘制 168

5.3.1曲线图绘制 168

5.3.2网格图绘制 169

5.3.3曲面图的绘制 172

5.3.4绘制等值线图 175

5.4四维图形可视化 177

5.4.1 slice切片命令 177

5.4.2其他slice函数 178

5.4.3等值面图绘制 179

5.5复数变量图形绘制 182

5.6特殊图形绘制 183

5.6.1 area区域绘图 184

5.6.2 pie饼图绘制 185

5.6.3直方图和梯形图 185

5.6.4矢量分布图绘制 187

5.6.5误差线图形绘制 188

5.6.6离散数据绘制 189

5.6.7伪色彩图绘制 190

5.6.8极坐标图形绘制 191

5.7图形的打印输出 192

5.8本章小结 194

第6章 数据分析 195

6.1数据插值 195

6.1.1一维插值 195

6.1.2二维插值 199

6.1.3样条插值 201

6.2曲线拟合 203

6.3图形界面曲线拟合 204

6.3.1曲线拟合示例 204

6.3.2拟合残差图形绘制 205

6.3.3数据预测 207

6.4傅里叶分析 208

6.4.1离散傅里叶变换 208

6.4.2傅里叶变换相关的常用函数 211

6.4.3傅里叶级数 212

6.4.4使用FFT进行插值 215

6.5优化问题 217

6.5.1非线性无约束优化 217

6.5.2约束条件下的非线性优化 220

6.5.3最小最大值的优化问题 221

6.5.4线性规划求解 223

6.6常微分方程 224

6.6.1常微分方程介绍 224

6.6.2常微分方程求解 225

6.6.3加权常微分方程 229

6.6.4延迟微分方程 231

6.6.5常微分方程的边界问题 232

6.7函数的零点问题 234

6.7.1一元函数的零点 234

6.7.2多元函数的零点 235

6.8数值积分 236

6.8.1一元函数的数值积分 237

6.8.2多重数值积分 238

6.9概率论和数理统计 239

6.9.1概率分布 239

6.9.2数据分布分析 241

6.9.3假设检验 242

6.10本章小结 245

第7章 符号计算 246

7.1符号对象和符号表达式 246

7.1.1符号对象的创建命令 246

7.1.2符号对象的创建示例 247

7.1.3符号计算中的运算符和函数 248

7.1.4符号对象的类别识别命令 248

7.1.5符号表达式中的变量确定 249

7.1.6符号精度计算 250

7.2符号表达式的操作 250

7.3符号表达式的替换 252

7.4符号函数的操作 253

7.4.1反函数操作 253

7.4.2复合函数操作 254

7.5符号微积分 255

7.5.1级数求和 255

7.5.2符号极限 255

7.5.3符号微分 256

7.5.4符号积分 258

7.6符号积分变换 259

7.6.1傅里叶变换及其反变换 259

7.6.2拉普拉斯变换及其反变换 260

7.6.3 Z变换及其反变换 261

7.7符号代数方程求解 262

7.8符号微分方程求解 263

7.9利用Maple进行符号计算 265

7.9.1 Maple函数的使用 265

7.9.2 Maple经典函数的调用 266

7.9.3 Maple库函数的帮助 268

7.10符号分析可视化 270

7.10.1 funtool分析界面 270

7.10.2 taylortool分析界面 271

7.11本章小结 272

第8章Simulink仿真系统 273

8.1 Simulink基础知识 273

8.1.1 Simulink的启动 273

8.1.2 Simulink创建仿真示例 274

8.1.3模块库浏览器 278

8.1.4 Simulink模型窗口 279

8.1.5模型窗口的菜单栏 280

8.2 Simulink模型操作 283

8.2.1 Simulink模型的原理 283

8.2.2模块的操作 284

8.2.3信号线的操作 286

8.3 Simulink信号 287

8.3.1常见信号 287

8.3.2复数信号 288

8.3.3虚拟信号和信号总线 289

8.3.4创建信号组 291

8.3.5自定义信号源 294

8.4常用的Sink模块 295

8.5 Simulink仿真系统的设置 298

8.5.1解算器（Solver）的设置 299

8.5.2仿真数据的输入输出设置 300

8.5.3仿真诊断设置 301

8.6线性连续系统建模 303

8.6.1使用积分模块 303

8.6.2使用积分器求解微分方程 305

8.6.3传递函数进行仿真 306

8.6.4状态空间方法进行系统仿真 308

8.7非线性连续系统建模 309

8.7.1非线性仿真系统建模简介 309

8.7.2任意非线性函数的仿真 312

8.8封装子系统创建和受控执行 315

8.8.1使用模块组合子系统 315

8.8.2通过子系统模块创建子系统 316

8.8.3封装子系统 318

8.8.4使能控制子系统 320

8.8.5触发控制子系统 321

8.9离散时间系统和混合系统 322

8.10命令方式运行Simulink 324

8.11本章小结 325

第9章 句柄图形 326

9.1句柄图形体系 326

9.1.1图形对象 326

9.1.2句柄对象 327

9.1.3对象属性 328

9.1.4图形对象句柄创建示例 328

9.2图形对象创建 329

9.2.1创建图形对象 329

9.2.2访问图形对象句柄 331

9.2.3使用句柄操作图形对象 333

9.3图形对象设置 334

9.3.1用set命令设置属性 334

9.3.2图形的默认属性 337

9.3.3句柄图形的通用属性 338

9.4高级绘图对象 339

9.4.1 Nextplot属性 339

9.4.2 Newplot命令 340

9.4.3高级绘图命令 340

9.5坐标轴对象 341

9.5.1坐标轴的几何属性 342

9.5.2坐标轴的刻度属性 343

9.5.3坐标轴的照相机属性 344

9.5.4坐标轴的尺度、方向属性 346

9.6本章小结 346

第10章 图形用户界面 347

10.1图形用户界面介绍 347

10.2图形用户界面控件 349

10.2.1图形用户界面控件的创建 349

10.2.2鼠标动作执行 353

10.2.3事件队列的执行顺序 355

10.2.4回调函数的编写 355

10.3对话框对象 360

10.4界面菜单 364

10.5编写M文件 368

10.6图形界面创建工具GUIDE 370

10.6.1 GUIDE的启动 370

10.6.2创建图形用户界面对象 372

10.6.3设置组件的属性 375

10.6.4编写回调函数 377

10.6.5图形用户界面的执行 379

10.6.6 GUIDE创建的工具 379

10.6.7创建带UIcontrol控件的图形界面 381

10.6.8创建带菜单和坐标轴的图形界面 384

10.7本章小结 388

第11章 文件读取I/O 389

11.1工作空间数据读取 389

11.2数据文件的导入和导出 391

11.3底层文件读取I/O 393

11.4文件名称处理 395

11.5处理二进制文件 397

11.5.1读取M文件 397

11.5.2读取文本文件 399

11.5.3写入文本文件 401

11.6处理文本文件 402

11.6.1使用csvread读取文本文件 402

11.6.2使用dlmread读入数据 403

11.6.3使用textread读入文件 405

11.6.4使用textscan读入数据 407

11.6.5使用csvwrite输出文本数据 408

11.6.6使用 dlmwrite输出数据 409

11.7图像文件读入和输出 410

11.7.1图像文件读入 410

11.7.2图像文件输出 412

11.8本章小结 413

第12章MATLAB 7.x的编译器 414

12.1编译器概述 414

12.2编译器的安装和配置 415

12.2.1安装前提 415

12.2.2编译器的安装 415

12.2.3配置编译器 415

12.3编译过程 420

12.3.1安装MCR 421

12.3.2 MCR编译过程 422

12.4编译命令 423

12.5编译生成独立运行程序 425

12.5.1编译M文件 425

12.5.2 M文件和C文件的混合编译 428

12.5.3编译图形绘制M文件 430

12.6调用M文件中的函数接口 434

12.7编译生成共享库函数 438

12.8本章小结 446

第13章 应用程序接口 447

13.1 C语言MEX文件 447

13.1.1 MEX文件的数据 447

13.1.2 C-MEX文件的调用 448

13.1.3创建MEX文件 451

13.2 FORTRAN语言的MEX文件 454

13.2.1 FORTRAN-MEX函数的调用 454

13.2.2 MEX函数 456

13.3 MAT文件 458

13.3.1 MAT函数 458

13.3.2 C语言创建MAT文件 459

13.3.3 FORTRAN语言创建MAT文件 462

13.4 MATLAB的引擎技术 465

13.4.1 MATLAB引擎技术简介 466

13.4.2创建使用引擎技术程序 467

13.5 Java语言接口 471

13.5.1 MATLAB中的Java接口 471

13.5.2 Java接口程序应用 477

13.6本章小结 484

参考文献 486