精通MATLAB R2014a

第一部分MATLAB基础知识

第1章MATLAB基础

1.1MATLAB简介

1.1.1MATLAB的主要特点与系统结构

1.1.2MATLAB的发展历程

1.2MATLAB工作环境

1.2.1命令行窗口

1.2.2帮助窗口

1.2.3帮助系统窗口

1.2.4M文件编辑窗口

1.2.5图形窗口

1.2.6当前文件夹

1.2.7搜索路径

1.3查询帮助命令

1.3.1help命令

1.3.2模糊寻找

1.4小结

第2章MATLAB程序设计

2.1MATLAB 程序控制结构

2.1.1顺序结构

2.1.2选择结构

2.1.3循环结构

2.2程序流程控制语句及其他常用命令

2.2.1break命令

2.2.2continue命令

2.2.3return命令

2.2.4echo 命令

2.2.5pause命令

2.2.6try命令

2.3小结

第3章数组与矩阵

3.1数组运算

3.1.1数组的创建与操作

3.1.2常见的数组运算

3.2矩阵的表示

3.2.1直接输入法

3.2.2载入外部数据文件

3.2.3利用MATLAB内置函数创建矩阵

3.2.4利用M文件创建和保存矩阵

3.3矩阵的拼接

3.3.1基本拼接

3.3.2拼接函数

3.4MATLAB矩阵寻访

3.4.1下标寻访

3.4.2单元素寻访

3.4.3多元素寻访

3.5MATLAB矩阵的运算

3.5.1矩阵加减运算

3.5.2矩阵乘法

3.5.3矩阵除法

3.5.4矩阵的乘方

3.5.5矩阵的行列式

3.6矩阵分析

3.6.1对角矩阵

3.6.2三角矩阵

3.6.3矩阵的转置和旋转

3.6.4矩阵的求逆

3.6.5矩阵的秩和迹

3.6.6向量和矩阵的范数

3.6.7矩阵特征值和特征向量

3.6.8矩阵的超越函数

3.7稀疏矩阵

3.7.1稀疏矩阵的存储

3.7.2稀疏矩阵的操作

3.7.3稀疏矩阵的运算

3.8解线性方程组

3.9小结

第4章基本数值类型与字符串

4.1变量、数值与表达式

4.1.1变量及其分类

4.1.2数值

4.1.3表达式

4.2MATLAB 基本数值类型

4.2.1整数类型数据运算

4.2.2MATLAB的常量

4.2.3空数组

4.2.4逻辑运算

4.2.5关系运算

4.3字符串

4.3.1创建字符串

4.3.2基本字符串操作

4.3.3字符串操作函数

4.4小结

第5章元胞数组和结构

5.1元胞数组

5.1.1元胞数组的创建

5.1.2元胞数组的基本操作

5.1.3元胞数组的操作函数

5.2结构

5.2.1结构的创建

5.2.2结构的基本操作

5.2.3结构的操作函数

5.3小结

第6章数据可视化

6.1数据可视化简介

6.1.1什么是数据可视化

6.1.2图形窗口的建立

6.2绘制二维图形

6.2.1绘制二维曲线图

6.2.2绘制对数曲线图

6.2.3绘制双纵坐标曲线图

6.2.4绘制其他类型的曲线图

6.3绘制三维图形

6.3.1绘制三维曲线图

6.3.2绘制三维曲面图

6.3.3绘制三维特殊图形

6.3.4绘制动画图形

6.3.5绘制几何解析图形

6.4绘制四维图形

6.5图形绘制和编辑

6.5.1色彩和线型

6.5.2图形的标注与修饰

6.5.3图形分割

6.6函数图形的绘制

6.6.1一元函数图形的绘制

6.6.2二元函数图形的绘制

6.7小结

第二部分MATLAB数学应用

第7章数据分析

7.1MATLAB多项式运算

7.1.1多项式的表示与创建

7.1.2求多项式的根

7.2多项式四则运算

7.2.1多项式加减运算

7.2.2多项式乘法运算

7.2.3多项式除法运算

7.3多项式的导数与求值

7.3.1多项式的导数

7.3.2多项式的求值

7.3.3部分分式展开

7.4数据插值

7.4.1一维插值

7.4.2二维插值

7.5函数极限和导数

7.6数值积分函数

7.6.1quad函数

7.6.2quad8函数

7.6.3dblquad函数

7.7小结

第8章MATLAB优化工具箱

8.1线性规划

8.2用MATLAB解无约束优化问题

8.2.1一元函数无约束优化问题

8.2.2多元函数无约束优化问题

8.3二次规划

8.4目标规划

8.5非线性方程的求解

8.6非线性方程组的求解

8.7小结

第9章符号数学计算

9.1运算符号操作

9.2基本运算操作

9.2.1合并同类项

9.2.2列空间的基

9.2.3复合函数计算

9.2.4符号复数的共轭、实数部分和虚数部分

9.2.5设置变量的精度

9.2.6余弦函数的整函数

9.2.7符号表达式的分子与分母

9.2.8将符号转换为MATLAB的数值形式

9.2.9符号表达式的展开

9.2.10符号因式分解

9.2.11寻找符号表达式的最简形式

9.2.12符号矩阵的维数

9.2.13代数方程的符号解析解

9.2.14符号表达式的化简

9.2.15符号表达式的求和

9.2.16符号表达式的转换

9.3微积分

9.4积分变换

9.5函数计算器

9.6Taylor级数

9.7小结

第10章概率统计

10.1随机变量的产生

10.1.1二项分布的随机数据的产生

10.1.2正态分布的随机数据的产生

10.1.3通用函数求各分布的随机数据

10.2概率密度计算

10.2.1通用函数计算概率密度函数值

10.2.2专用函数计算概率密度函数值

10.3累积概率值

10.3.1通用函数计算累积概率值

10.3.2专用函数计算累积概率值

10.4随机变量的数字特征

10.4.1平均值与中值

10.4.2数据比较

10.4.3期望

10.4.4方差

10.4.5协方差与相关系数

10.5统计作图

10.5.1正整数的频率表

10.5.2经验累积分布函数图形

10.5.3最小二乘拟合直线

10.5.4绘制正态分布概率图形

10.5.5绘制威布尔概率图形

10.5.6样本数据的盒图

10.5.7参考线的绘制

10.5.8样本的概率图形

10.6小结

第三部分MATLAB工程应用

第11章MATLAB图形句柄

11.1图形对象的属性

11.2图形对象及其句柄

11.2.1figure对象

11.2.2axes对象

11.2.3core 对象

11.2.4plot 对象

11.2.5group 对象

11.2.6annotation 对象

11.3小结

第12章图形用户界面

12.1图形用户界面简介

12.1.1GUI入门

12.1.2GUI的设计原则与步骤

12.1.3GUI模板与设计窗口

12.2控制框对象与属性

12.3GUI的设计工具

12.3.1布局编辑器

12.3.2用属性查看器设置控制框属性

12.3.3对象浏览器

12.3.4Tab键顺序编辑器

12.3.5对齐对象

12.3.6编辑器

12.3.7菜单编辑器

12.4对话框设计

12.4.1Windows公共对话框

12.4.2MATLAB专用对话框

12.5菜单设计

12.6小结

第13章MATLAB图像处理工具箱

13.1MATLAB支持的图像类型

13.2图像文件格式

13.3图像处理的基本函数

13.3.1imfinfo函数

13.3.2imread函数

13.3.3imwrite函数

13.3.4imshow 函数

13.4图像的基本运算

13.4.1点运算

13.4.2图像的代数运算

13.4.3图像的几何运算

13.5图像的变换

13.5.1傅里叶变换

13.5.2离散余弦变换

13.6图像的增强

13.6.1灰度变换增强

13.6.2图像的空域滤波增强

13.6.3图像的频域滤波增强

13.7图像的复原

13.7.1维纳滤波复原

13.7.2约束的最小二乘方滤波复原

13.7.3LucyRichardson滤波复原

13.7.4盲去卷积滤波复原

13.8边缘检测

13.8.1Sobel算子

13.8.2Roberts算子

13.8.3Prewitt 算子

13.8.4LaplacianGauss算子

13.8.5Canny算子

13.9图像的数学形态学处理

13.10小结

第14章MATLAB信号处理工具箱

14.1MATLAB信号处理基础简介

14.1.1离散信号

14.1.2离散信号的基本运算

14.1.3离散的傅里叶变换

14.1.4Z变换

14.1.5窗函数

14.2特殊信号波形的产生

14.2.1方波函数

14.2.2随机函数

14.2.3三角波函数

14.2.4sinc函数

14.2.5线性调频函数

14.2.6diric函数

14.2.7rectpuls函数

14.2.8tripuls函数

14.2.9pulstran函数

14.2.10gauspuls函数

14.3IIR滤波器的设计

14.3.1IIR滤波器实现的基本结构

14.3.2模拟滤波器原型

14.4FIR滤波器设计

14.4.1窗函数FIR滤波器设计

14.4.2基于频率采样法FIR带通滤波器设计

14.4.3任意设计滤波器

14.5随机信号系统处理模型

14.5.1AR模型

14.5.2MA模型

14.5.3ARMA模型

14.6小结

第15章小波分析工具箱

15.1小波分析简介

15.1.1傅里叶变换与小波变换的比较

15.1.2多分辨分析

15.2小波变换

15.2.1一维连续小波变换

15.2.2高维连续小波变换

15.2.3离散小波变换

15.3小波包分析

15.3.1小波包的定义

15.3.2小波包的性质

15.3.3几种常用的小波

15.4小波工具箱简介

15.5小波变换在图像处理中的应用

15.5.1小波在图像压缩方面的应用

15.5.2小波在图像边缘检测的应用

15.5.3小波变换在图像增强方面的应用

15.6小结

第16章文件读取I/O操作

16.1低级文件I/O程序

16.1.1fopen函数

16.1.2fclose函数

16.1.3fwrite函数

16.1.4fread函数

16.1.5fscanf函数

16.1.6fprintf函数

16.2高级文件I/O程序

16.2.1MAT文件操作

16.2.2图像、声音和影片格式文件的操作

16.3小结

第17章Simulink仿真

17.1Simulink的工作环境与启动

17.1.1Simulink的仿真示例

17.1.2Simulink的模块库

17.2Simulink模型的创建

17.2.1Simulink模块的基本操作

17.2.2信号线的处理与修饰

17.2.3常用模块的参数和属性设置

17.2.4复杂系统的仿真与分析

17.2.5创建模型的基本步骤

17.3连续系统建模

17.4非线性系统

17.5子系统与封装

17.5.1建立子系统

17.5.2子系统的封装

17.5.3条件执行子系统

17.5.4触发子系统

17.6过零检测和代数环

17.6.1过零的发生

17.6.2过零检测的实现方式

17.6.3其他注意事项

17.6.4直接馈通模块

17.6.5代数环的产生

17.6.6代数约束

17.7用MATLAB命令创建和运行Simulink模型

17.8小结

全书面向MATLAB的初中级读者，以MATLAB R2014a版本为平台，由浅入深地全面讲解了运用MATLAB软件时常用的知识和工具。本书按逻辑编排，自始至终采用实例描述；内容完整且每章相对独立，是一本简明的MATLAB参考书。本书分为三个部分共17章。第一部分介绍了MATLAB的基础，涵盖的内容有MATLAB基础和MATLAB程序设计、数组与矩阵、基本数值类型与字符串、元胞数组和结构、数据可视化；第二部分为基于MATLAB的数学应用，涵盖的内容有数据分析、MATLAB优化工具箱、符号数学计算、概率统计；第三部分为基于MATLAB的工程应用，涵盖的内容有MATLAB图形句柄、图形用户界面、MATLAB图像处理工具箱、MATLAB信号处理工具箱、小波分析工具箱、文件读取I/O操作、Simulink仿真。本书以实用为目标，深入浅出，实例引导，讲解翔实，适合作为高等院校理工科研究生、本科生教学用书，也可作为广大科研工程技术人员的参考用书。

本系列图书是在MathWorks公司技术人员的大力支持下，由中科院、清华、北航等相关科研机构的一线专家联合编著，内容专业性强、实践性强，书中很多项目实例拿来可用，二次开发。系列图书包括：
精通MATLAB R2014a
精通MATLAB科学计算
精通MATLAB智能算法
精通MATLAB/Simulink系统仿真
精通MATLAB信号处理
精通MATLAB图像处理