MATLAB从入门到精通

第 Ⅰ 篇基础知识
第　1 章 认识MATLAB
1．1　MATLAB到底有多厉害　003
1．2　MATLAB概述　003
1．2．1　MATLAB的语言特点及应用领域　003
1．2．2　MathWorks公司及其产品概述　004
1．2．3　MATLAB的语言特点　005
1．2．4　MATLAB的组成　005
1．2．5　MATLAB R2016b新增功能　006
1．3　MATLAB的行业应用　007
1．4　初次使用MATLAB　008
1．4．1　直接使用MATLAB命令　008
1．4．2　一个简单的MATLAB程序　010
第　2 章 MATLAB基础
2．1　MATLAB R2016b的安装与启动　014
2．1．1　对计算机配置的要求　014
2．1．2　安装MATLAB　014
2．1．3　启动和退出MATLAB　017
2．1．4　卸载MATLAB　018
2．2　MATLAB R2016b的目录结构　018
2．3　MATLAB R2016b的工作界面　018
2．3．1　菜单工具栏　019
2．3．2　命令行窗口　020
2．3．3　工作区　021
2．3．4　命令历史记录窗口　022
2．4　MATLAB R2016b 的帮助系统　022
2．4．1　使用帮助浏览器窗口　022
2．4．2　使用帮助命令　023
2．4．3　演示帮助　024
2．5　疑难解答　024
第　Ⅱ 篇语法基础
第　3 章 MATLAB的基本使用
3．1　MATLAB的通用命令　027
3．2　MATLAB的文件管理　028
3．2．1　当前文件夹浏览器和路径管理器　028
3．2．2　搜索路径及其设置　029
3．3　MATLAB表达式中的变量和关键字　030
3．3．1　变量　030
3．3．2　关键字　030
3．4　MATLAB的数据类型　031
3．4．1　数值　031
3．4．2　逻辑型数值　034
3．4．3　字符串　035
3．4．4　单元数组　035
3．4．5　结构体　035
3．4．6　日期和时间　037
3．5　MATLAB的运算符和基本运算　038
3．5．1　算术运算符　038
3．5．2　关系运算符　039
3．5．3　逻辑运算符　039
3．5．4　运算符优先级　040
3．6　MATLAB的标点符号　040
3．7　MATLAB的脚本文件　042
3．8　疑难解答　042
第　4 章 MATLAB编程基础
4．1　M文件　044
4．1．1　概述　044
4．1．2　函数变量　045
4．1．3　函数参数　045
4．1．4　函数句柄　048
4．1．5　函数类型　049
4．2　MATLAB的程序控制结构　051
4．2．1　条件控制语句　051
4．2．2　循环控制语句　053
4．2．3　误差控制语句　054
4．2．4　其他流程控制语句　055
4．3　文件操作　057
4．3．1　文件的打开与关闭　058
4．3．2　文件I/O　059
4．4　MATLAB程序优化　062
4．4．1　通过Profiler进行程序运行分析　062
4．4．2　通过tic函数和toc函数进行程序运行分析　064
4．4．3　程序优化的常用方法　064
4．5　程序调试　065
4．5．1　直接调试法　066
4．5．2　利用调试工具进行的调试法　066
4．6　疑难解答　067
第　5 章 MATLAB的数组与矩阵操作
5．1　数组（矩阵）的生成及初等运算　070
5．1．1　数组（矩阵）的生成　070
5．1．2　冒号表达式　071
5．2　基本的数组操作　071
5．2．1　数组元素的寻址　071
5．2．2　数组元素的查找　072
5．2．3　数组元素的排序　072
5．2．4　矩阵转置　073
5．2．5　矩阵重排　073
5．2．6　矩阵的拆分　074
5．2．7　矩阵的连接　076
5．2．8　矩阵变换　077
5．3　数组的运算　078
5．3．1　数值运算　078
5．3．2　逻辑运算　078
5．3．3　关系运算　079
5．3．4　向量的点积、叉积、混合积　079
5．3．5　范数　080
5．4　数组的保存和载入　081
5．5　矩阵运算　081
5．5．1　基本运算　081
5．5．2　点运算　085
5．6　矩阵分析　086
5．6．1　常用矩阵　086
5．6．2　矩阵的特征参数　089
5．7　稀疏矩阵　092
5．7．1　稀疏矩阵的生成　092
5．7．2　转换成满矩阵　093
5．7．3　对非零元素进行操作　093
5．7．4　特殊的稀疏矩阵　094
5．8　疑难解答　095
第　6 章 常用数学函数
6．1　初等数学函数　098
6．1．1　三角函数　098
6．1．2　指数和对数函数　099
6．1．3　复数处理函数　100
6．1．4　离散函数　101
6．2　特殊数学函数　103
6．3　综合应用　105
6．4　疑难解答　106
第　7 章 符号运算
7．1　符号变量、符号表达式和符号方程的生成　108
7．1．1　使用sym函数生成符号变量和符号表达式　108
7．1．2　使用syms函数定义符号变量和符号表达式　109
7．1．3　符号方程的生成　109
7．2　符号变量的基本操作　109
7．2．1　Findsym函数：寻找符号变量　109
7．2．2　符号运算的精度确定　110
7．3　符号表达式的基本操作　111
7．3．1　四则运算　111
7．3．2　符号多项式的因式分解与展开　111
7．3．3　提取有理式的分子和分母　113
7．3．4　符号表达式的化简　113
7．3．5　符号表达式的替换　114
7．3．6　反函数的求解　114
7．3．7　复合函数　115
7．4　符号矩阵的生成和运算　116
7．4．1　符号矩阵的生成　116
7．4．2　符号矩阵的运算　117
7．5　符号微积分　118
7．5．1　符号极限　118
7．5．2　符号微分　119
7．5．3　符号积分　120
7．6　符号积分变换　121
7．6．1　Fourier变换及其逆变换　121
7．6．2　Laplace变换及其逆变换　122
7．6．3　z变换及其逆变换　123
7．7　符号方程的求解　125
7．7．1　代数方程求解　125
7．7．2　微分方程求解　126
7．8　综合应用　127
7．9　疑难解答　128
第　8 章 数值运算
8．1　多项式计算　130
8．1．1　多项式的表示　130
8．1．2　多项式的运算　130
8．2　极限运算　133
8．3　线性方程组求解　133
8．3．1　利用左除运算求解线性方程组　133
8．3．2　利用矩阵求逆求解线性方程组　134
8．3．3　利用矩阵分解求解线性方程组　135
8．4　非线性方程组求解　138
8．4．1　单变量非线性方程的求解　138
8．4．2　非线性方程组的求解　138
8．5　数值积分与微分　139
8．5．1　数值微分　139
8．5．2　数值积分　141
8．6　综合应用　144
8．7　疑难解答　145
第　9 章 数据分析
9．1　插值与拟合　150
9．1．1　插值　150
9．1．2　拟合　151
9．2　最优化计算　152
9．2．1　优化问题的求解过程　152
9．2．2　线性规划　154
9．2．3　非线性规划　157
9．2．4　最小二值问题　163
9．3　概率统计与分析　166
9．3．1　统计量操作　166
9．3．2　统计分析　167
9．3．3　概率密度与分布　169
9．4　小波分析　170
9．4．1　小波分析基础　170
9．4．2　去噪与压缩　175
9．5　综合应用　180
9．6　疑难解答　182
第　10 章 图形句柄
10．1　句柄对象　184
10．2　对象属性　185
10．3　图形句柄创建实例　186
10．4　综合应用　191
10．5　疑难解答　192
第　Ⅲ 篇数据可视化
第　11 章 二维数据可视化
11．1　图形绘制基础　197
11．1．1　离散数据及离散函数　197
11．1．2　连续函数　197
11．1．3　图形绘制的基本步骤　198
11．1．4　图形绘制示例　198
11．2　二维图形绘制　199
11．2．1　plot指令　199
11．2．2　格栅　202
11．2．3　文字说明　203
11．2．4　线型、标记和颜色　204
11．2．5　坐标轴设置　205
11．2．6　图形叠绘　208
11．2．7　子图绘制　208
11．2．8　交互式绘图　209
11．2．9　双坐标轴绘图　210
11．2．10　fplot绘图指令　211
11．2．11　ezplot绘图指令　212
11．2．12　特殊坐标轴绘图　213
11．3　二维特殊图形函数　215
11．3．1　柱状图　215
11．3．2　面积图　216
11．3．3　实心图　217
11．3．4　向量图　218
11．3．5　饼图　219
11．3．6　直方图　220
11．4　疑难解答　220
第　12 章 三维数据可视化
12．1　三维图形绘制　222
12．1．1　曲线图绘制　222
12．1．2　三维网线图绘制　223
12．1．3　曲面图的绘制　225
12．2　三维隐函数绘图　226
12．3　三维图形的修饰处理　228
12．3．1　三维图形的视点处理　228
12．3．2　色彩处理　229
12．3．3　光照处理　230
12．4　疑难解答　231
第　Ⅳ 篇编程设计
第　13 章 图形用户界面设计
13．1　使用GUIDE创建GUI　235
13．1．1　GUIDE编辑界面简介　235
13．1．2　菜单设计实例　236
13．1．3　包含控件的GUI设计实例　237
13．1．4　M文件和FIG文件　241
13．2　GUI编程　241
13．3　实例解析　243
13．3．1　实例1：peaks函数的轮廓图绘制　243
13．3．2　实例2：用控件控制图形的属性　246
13．3．3　实例3：TeapotdemoGUI的制作过程剖析　251
13．4　疑难解答　254
第　14 章 Simulink仿真基础
14．1　Simulink 简介　256
14．2　一个简单的Simulink仿真示例　256
14．3　Simulink的基本模块　259
14．3．1　Simulink的基本模块及其功能　259
14．3．2　常用模块的参数和属性设置　261
14．4　Simulink的基本操作　264
14．4．1　Simulink的文件操作　264
14．4．2　模块的操作　264
14．4．3　信号线的操作　265
14．4．4　给模型添加文本注释　266
14．5复杂系统的仿真　266
14．5．1　仿真的设置　267
14．5．2　连续系统仿真示例　269
14．5．3　离散系统仿真示例　270
14．6　子系统与封装　272
14．6．1　建立子系统　272
14．6．2　子系统的封装　273
14．7　疑难解答　276
第　15 章 文件读取I/O
15．1　文件夹的管理　280
15．1．1　当前文件夹管理　280
15．1．2　创建文件夹　280
15．1．3　删除文件夹　280
15．1．4　复制或移动文件夹　281
15．2　打开和关闭文件　281
15．2．1　打开文件　281
15．2．2　关闭文件　281
15．3　工作区文件—MAT文件　282
15．3．1　输出数据到MAT文件　282
15．3．2　读取MAT文件—load函数　283
15．4　读/写二进制文件　284
15．4．1　写二进制文件　285
15．4．2　读二进制文件　286
15．5　格式化读写文件　286
15．5．1　格式化读取　286
15．5．2　格式化写入　287
15．6　文件内的位置控制　288
15．7　综合应用　289
15．8　疑难解答　290
第　16 章 MATLAB编译器
16．1　MATLAB编译器概述　292
16．2　编译器的安装与配置　292
16．2．1　编译器的安装　292
16．2．2　编译器的配置　292
16．3　编译命令mcc　293
16．4　编译生成独立运行程序　293
16．4．1　编译M文件　294
16．4．2　编译图形绘制M文件　294
16．4．3　由含feval 指令的M 文件生成EXE文件　296
16．5　综合应用　297
16．6　疑难解答　298
第　17 章 外部接口应用
17．1　接口概述　300
17．1．1　MEX 文件介绍　300
17．1．2　MAT 文件介绍　300
17．1．3　MATLAB 计算引擎介绍　300
17．2　基于C/C++语言的MEX 文件应用　301
17．2．1　MEX 文件结构　301
17．2．2　创建C/C++ MEX 文件　302
17．2．3　调试C/C++语言MEX 程序文件　303
17．3　基于C/C++语言的MAT 文件应用　303
17．3．1　使用C/C++语言读取和创建MAT文件的过程　303
17．3．2　使用C/C++语言读取MAT 文件示例　304
17．3．3　使用C/C++语言创建MAT 文件示例　306
17．4　基于C/C++语言的计算引擎应用　310
17．4．1　MATLAB引擎库函数　310
17．4．2　创建MATLAB引擎调用源程序　311
17．5　MATLAB中Java语言的调用　315
17．5．1　Java接口使用　315
17．5．2　Java接口编程应用示例　316
17．6　综合应用　317
17．7　疑难解答　320
第　Ⅴ 篇综合实战
第　18 章 MATLAB在信号与系统中的应用
18．1　典型连续时间信号描述及运算　323
18．1．1　典型连续信号波形的绘制　323
18．1．2　连续时间信号的运算　325
18．2　线性系统时域分析　326
18．2．1　连续时间信号卷积　326
18．2．2　线性系统时域分析　328
18．3　连续系统频域分析　330
18．4　连续时间系统S域零极点分析　332
18．4．1　零极点分布与系统稳定性　332
18．4．2　零极点分布与系统冲激响应时域特性　333
18．4．3　由连续系统零极点分布分析系统的频率特性　335
18．5　综合应用　337
18．6　疑难解答　338
第　19 章 MATLAB在数字信号处理中的应用
19．1　离散时间信号的MATLAB实现　342
19．1．1　正弦序列　342
19．1．2　指数序列　342
19．1．3　单位抽样序列　344
19．1．4　单位阶跃序列　345
19．2　基于MATLAB的快速Fourier变换　346
19．2．1　快速Fourier变换的用法　346
19．2．2　运用FFT进行简单滤波　348
19．3　IIR数字滤波器的设计　349
19．3．1　模拟原型滤波器　349
19．3．2　频率变换　350
19．3．3　滤波器最小阶数选择　351
19．3．4　模拟滤波器到数字滤波器的转换　352
19．3．5　完全工具函数设计IIR滤波器　354
19．4　IIR滤波器直接设计　356
19．5　FIR滤波器设计　357
19．5．1　运用窗函数设计数字滤波器　357
19．5．2　标准型FIR滤波器　359
19．5．3　多频带FIR滤波器　360
19．6　综合应用　361
19．7　疑难解答　362
第　20 章 MATLAB在通信原理中的应用
20．1　幅度调制　364
20．1．1　BASK调制　364
20．1．2　MASK调制　365
20．1．3　QAM调制　366
20．2　相位调制　367
20．2．1　PSK调制　367
20．2．2　OQPSK调制　368
20．3　频率调制　369
20．3．1　BFSK调制　370
20．3．2　MFSK调制　371
20．3．3　CPM调制　372
20．4　数字信号的解调　376
20．4．1　BASK解调　376
20．4．2　QAM解调　377
20．4．3　BPSK解调　378
20．4．4　BFSK解调　380
20．5　综合应用　381
20．6　疑难解答　383
第　21 章 MATLAB在图像处理领域的应用
21．1　图像表达与显示　386
21．1．1　图像类型及存储方式　386
21．1．2　图像转换　386
21．1．3　读/写图像文件　386
21．1．4　图像显示　387
21．1．5　彩色图像表示模式　387
21．1．6　常用的彩色图像处理函数　387
21．2　图像运算　389
21．2．1　直方图　389
21．2．2　直方图均衡　389
21．2．3　灰度线性变换　390
21．2．4　灰度非线性变换　391
21．3　图像变换　392
21．3．1　图像缩放　392
21．3．2　图像旋转　393
21．4　图像分析与增强　393
21．4．1　线性空域滤波　394
21．4．2　非线性空域滤波　394
21．5　图像区域处理　395
21．5．1　最大类间方差法　396
21．5．2　常用的彩色图像处理函数　396
21．6　综合应用　398
21．7　疑难解答　400
第　22 章 MATLAB在金融领域的应用
22．1　数据读取　402
22．2　绘制线型图　402
22．3　绘制K线图　403
22．4　绘制移动平均线　404
22．5　绘制布林带　406
22．6　综合应用　408
22．7　疑难解答　409