MATLAB 7.0從入門到精通(修訂版)
1 MATLAB概述
1.1 MATLAB 7.0簡介
1.2 MATLAB 7.0的安裝、退出與卸載
1.3 MATLAB 7.0的目錄結構
1.4 MATLAB 7.0的工作環境
1.5 MATLAB 7.0的通用命令
1.6 使用MATLAB 7.0幫助系統
1.7 初識MATLAB
2 MATLAB基礎知識
2.1 數據類型
2.1.1 數值類型
2.1.2 邏輯類型
2.1.3 字符和字符串
2.1.4 函數句柄
2.1.5 結構體類型
2.1.6 單元數組類型
2.2 基本矩陣操作
2.2.1 矩陣的構造
2.2.2 矩陣大小的改變
2.2.3 矩陣下標引用
2.2.4 矩陣信息的獲取
2.2.5 矩陣結構的改變
2.2.6 稀疏矩陣
2.3 運算符和特殊符號
2.3.1 算數運算符
2.3.2 關系運算符
2.3.3 邏輯運算符
2.3.4 運算優先級
2.4 字符串處理函數
2.4.1 字符串的構造
2.4.2 字符串比較函數
2.4.3 字符串查找和替換函數
2.4.4 字符串——數值轉換
3 數學運算
3.1 矩陣運算
3.1.1 矩陣分析
3.1.2 線性方程組
3.1.3 矩陣分解
3.1.4 矩陣的特征值和特征向量
3.1.5 非線性矩陣運算
3.2 矩陣元素的數學函數
3.2.1 三角函數
3.2.2 指數和對數函數
3.2.3 復數函數
3.2.4 截斷和求余函數
3.3 特殊數學函數
3.3.1 特殊函數
3.3.2 數論函數
3.3.3 坐標變換函數
4 MATLAB 7.0基本編程
4.1 腳本和函數
4.1.1 函數
4.1.2 腳本
4.1.3 子函數與私有目錄
4.1.4 P碼文件
4.2 MATLAB中的變量和語句
4.2.1 變量類型
4.2.2 M文件的流控制語句
4.3 程序的調試(Debug)
4.3.1 直接調試法
4.3.2 工具調試法
4.4 函數的設計和實現
4.4.1 建立數學模型
4.4.2 編寫代碼
4.4.3 運行程序
5 數據可視化
5.1 二維繪圖
5.1.1 plot命令
5.1.2 fplot命令
5.1.3 ezplot命令
5.2 三維繪圖
5.2.1 plot3命令
5.2.2 mesh命令
5.2.3 surf命令
5.2.4 基本三維繪圖命令的改進命令
5.3 特殊圖形
5.3.1 二維特殊圖形函數
5.3.2 特殊的三維圖形函數
5.3.3 特殊坐標軸的圖形函數
5.3.4 四維表現圖
5.4 圖形處理
5.4.1 圖形標注
5.4.2 坐標軸的控制
5.4.3 圖形數據取點
5.4.4 子圖和圖形保持
5.4.5 色彩控制
5.4.6 視角與光照
5.4.7 圖形的打印和輸出
5.5 圖形窗口
5.5.1 圖形窗口的創建與控制
5.5.2 圖形窗口的菜單操作
5.5.3 圖形窗口的工具欄
6 數據分析
6.1 多項式函數
6.1.1 多項式表示法
6.1.2 多項式求值
6.1.3 多項式乘法和多項式除法
6.1.4 多項式的導數和微分
6.1.5 多項式的根和由根創建多項式
6.1.6 多項式部分分式展開
6.1.7 多項式曲線擬合
6.1.8 曲線擬合圖形用戶接口
6.2 插值
6.2.1 一維插值
6.2.2 二維插值
6.3 數據分析和傅立葉變換
6.3.1 基本數據分析函數
6.3.2 協方差和相關系數矩陣
6.3.3 有限差分和梯度
6.3.4 信號濾波和卷積
6.3.5 傅立葉變換
6.4 功能函數
6.4.1 函數的表示
6.4.2 函數畫圖
6.4.3 函數最小值和零點
6.4.4 數值積分
6.4.5 在功能函數中使用含參函數
6.5 微分方程組數值解
6.5.1 常微分方程組的初值問題
6.5.2 延遲微分方程組數值解
6.5.3 常微分方程組的邊界問題
7 Simulink仿真環境
7.1 Simulink概述
7.1.1 Simulink的概念
7.1.2 Simulink的工作環境
7.1.3 Simulink的工作原理
7.1.4 Simulink模型的特點
7.1.5 Simulink里的數據類型
7.1.6 Simulink里的模塊和模塊庫
7.2 模型的創建
7.2.1 Simulink模塊的基本操作
7.2.2 創建模型的基本步驟
7.2.3 模型文件格式
7.3 子系統及其封裝
7.3.1 創建子系統
7.3.2 封裝子系統
7.3.3 定義自己的模塊庫
7.4過零檢測
7.5 代數環
7.6 回調函數
7.7 運行仿真
7.7.1 使用窗口運行仿真
7.7.2 仿真參數的設置
7.7.3 使用MATLAB命令運行仿真
7.7.4 改善仿真性能及精度
7.8 仿真結果分析
7.8.1 觀看輸出結果
7.8.2 線性化
7.8.3 平衡點的分析
7.9 模型的調試
7.9.1 Simulink調試器
7.9.2 命令行調試
7.9.3 設置斷點
7.9.4 顯示仿真的有關信息
7.9.5 顯示模型的信息
7.10 S-函數
7.10.1 什么是S-函數
7.10.2 為何要用S-函數
7.10.3 S-函數如何工作
7.10.4 怎樣書寫S-函數
7.10.5 S-函數應用示例
7.11 綜合實例——PLL中的非線性電荷泵和濾波器
8 MATLAB 7.0符號計算功能
8.1 符號運算入門
8.1.1 求解一元二次方程x²+2x+2=0的根
8.1.2 求導數 d/dx(cos²x)
8.1.3 計算定積分 (b↑ʃa↓)x²dx
8.1.4 求解一階微分方程 dy/dt=ay
8.2 符號對象的創建和使用
8.2.1 創建符號對象和表達式
8.2.2 符號對象的基本運算
8.3 任意精度數學計算
8.4 符號表達式的化簡和替換
8.4.1 符號表達式的化簡
8.4.2 符號表達式的替換
8.5 符號矩陣的計算
8.5.1 基本代數運算
8.5.2 線性代數運算
8.5.3 特征值分解
8.5.4 約當標准型
8.5.5 奇異值分解
8.6 符號微積分
8.6.1 符號表達式的微分運算
8.6.2 符號表達式的極限
8.6.3 符號表達式的積分
8.6.4 級數的求和
8.6.5 泰勒級數
8.7 符號積分變換
8.7.1 Fourier變換
8.7.2 Laplace變換
8.7.3 Z變換
8.8 符號方程求解
8.8.1 代數方程的求解
8.8.2 微分方程的求解
8.9 可視化數學分析界面
8.9.1 圖示化符號函數計算器
8.9.2 泰勒級數逼近分析器
8.10 Maple接口
8.10.1 利用sym函數調用Maple函數
8.10.2 利用maple函數調用Maple函數
9 文件I/O
9.1 打開和關閉文件
9.1.1 打開文件
9.1.2 關閉文件
9.2 讀取二進制文件
9.3 寫入二進制文件
9.4 讀取文本文件
9.5 寫入文本文件
9.6 文件內的位置控制
10 信號處理工具箱
10.1 數字信號處理基本理論
10.1.1 離散信號與系統
10.1.2 Z變換
10.1.3 離散傅立葉變換
10.1.4 數字濾波器結構
10.2 MATLAB 7.0的信號處理工具箱函數
10.2.1 波形產生(Waveform Generation)
10.2.2 濾波器分析(Filter Analysis)
10.2.3 濾波器實現(Filter Implementation)
10.2.4 線性系統變換(Linear System Transformations)
10.2.5 FIR濾波器設計(FIR Digital Filter Design)
10.2.6 IIR濾波器設計(IIR Digital Filter Design)
10.2.7 IIR濾波器階的選擇(IIR Filter Order Estimation)
10.2.8 變換(Transforms)
10.2.9 統計信號處理和譜分析(Statistical Signal Processing and Spectral Analysis)
10.2.10 窗函數(Windows)
10.2.11 參數化建模(Parametric Modeling)
10.2.12 特殊操作(Specialized Operations)
10.2.13 模擬低通濾波器原型(Analog Lowpass Filter Prototypes)
10.2.14 模擬濾波器設計(Analog Filter Design)
10.2.15 模擬濾波器轉換(Analog Filter Transformation)
10.2.16 濾波器離散化(Filter Discretization)
10.2.17 對數倒譜分析(Cepstral Analysis)
10.2.18 線性預測(Linear Prediction)
10.2.19 多速信號處理(Multirate Signal Processing)
10.2.20 圖形用戶接口(Graphical User Interfaces)
10.3 基於MATLAB的信號處理系統分析與設計
10.3.1 離散信號與系統的MATLAB實現
10.3.2 離散傅立葉變換的MATLAB實現
10.3.3 Z變換的MATLAB實現
10.3.4 FIR濾波器的MATLAB實現
10.3.5 IIR濾波器的MATLAB實現
11 圖像處理工具箱
11.1 圖像處理工具箱介紹
11.1.1 常用圖像格式
11.1.2 MATLAB 7.0圖像類型
11.1.3 MATLAB 7.0圖像類型轉換
11.2 圖像的顯示
11.2.1 標准圖像顯示技術
11.2.2 特殊圖像顯示技術
11.3 圖像的幾何運算
11.3.1 圖像插值
11.3.2 圖像大小調整
11.3.3 圖像旋轉
11.3.4 圖像剪裁
11.4 圖像的變換技術
11.4.1 數字圖像的二維傅立葉變換
11.4.2 數字圖像的離散余弦變換
11.4.3 其他變換技術
11.5 圖像分析
11.5.1 像素值及其統計
11.5.2 圖像分析
11.5.3 圖像調整
11.5.4 圖像平滑
11.6 特殊區域處理
11.6.1 區域的指定
11.6.2 特定區域濾波
11.6.3 特定區域填充
12 高級圖形設計
12.1 句柄圖形
12.1.1 圖形對象、圖像句柄和句柄圖形樹結構
12.1.2 圖形對象種類
12.1.3 圖形對象屬性概念
12.2 圖形對象的操作
12.2.1 創建圖形對象
12.2.2 圖形對象屬性設置
12.2.3 屬性值查詢
12.2.4 設置用戶屬性默認值
12.3 句柄使用方法
12.3.1 訪問對象句柄
12.3.2 使用句柄操作圖形對象
12.3.3 控制圖形輸出
12.3.4 在M文件中保存句柄
12.4 GUI設計向導
12.4.1 圖形用戶界面概述
12.4.2 啟動GUIDE
12.4.3 GUIDE提供的用戶控件
12.4.4 界面設計工具集
12.4.5 GUI組態
12.4.6 GUI界面設計
12.5 編程設計GUI
12.5.1 M文件以及GUI數據管理
12.5.2 回調函數的使用方法
12.5.3 圖形窗口的行為控制
12.6 圖形用戶界面設計實例
12.6.1 圖形界面的實現
12.6.2 行為控制的實現
13 MATLAB 7.0與Word、Excel的混合使用
13.1 Notebook的安裝和使用環境
13.2 一個Notebook實例
13.3 Notebook使用的幾個問題
13.4 Excel link的安裝和使用環境
13.4.1 Excel link的安裝
13.4.2 設置Excel link的啟動方式
13.4.3 終止Excel link的運行
13.5 一個Excel link實例
13.5.1 數據表執行方式
13.5.2 宏命令執行模式(Macro Version)
13.6 Excel link使用的幾個問題
13.6.1 關於語法
13.6.2 關於工作表
14 編譯工具箱
14.1 編譯器概述
14.2 編譯器的安裝和配置
14.2.1 配置MATLAB 7.0編譯器的前提准備
14.2.2 對編譯器進行配置
14.3 MATLAB 7.0編譯器的使用
14.3.1 編譯過程
14.3.2 MCR的安裝
14.3.3 編譯指令mcc
14.3.4 創建獨立的應用程序
15 應用程序接口
15.1 創建C語言MEX文件
15.1.1 MEX文件簡介
15.1.2 編寫C MEX文件
15.2 創建Fortran語言MEX文件
15.2.1 Fortran語言MEX文件簡介
15.2.2 Fortran MEX文件示例
15.3 MAT文件應用
15.4 MATLAB引擎技術的應用
15.5 MATLAB的Java接口
15.5.1 Java接口應用
15.5.2 應用示例
15.6 MATLAB中的DDE技術
15.6.1 關於DDE的一般性說明
15.6.2 DDE中的MATLAB服務器
15.6.3 DDE中的MATLAB客戶
15.7 MATLAB中的ActiveX技術
15.7.1 關於ActiveX的一般性說明
15.7.2 MATLAB的ActiveX自動化
附錄
A.1 常用命令和函數
A.2 SIMULINK的庫模塊
A.2.1 庫模塊
A.2.2 連續模塊子庫 Continuous
A.2.3 離散模塊子庫Discrete
A.2.4 解析函數和查表函數模塊子庫Functions&Tables
A.2.5 一般數學函數子庫Math
A.2.6 非線性模塊子庫Nonlinear
A.2.7 信號和系統模塊子庫Signal&Systems
A.2.8 信宿模塊子庫Sinks
A.2.9 信源模塊子庫Sources
A.3 應用程序接口函數庫
A.3.1 外部程序接口函數庫
A.3.2 MAT文件庫函數
A.3.3 MATLAB引擎函數庫
A.3.4 ActiveX對象的構造和操作命令
A.3.5 動態數據交換函數
思維導圖
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