详情
本书全面系统地介绍了MATLAB的编程与开发的相关知识。书中的每一章节都提供了大量具有针对性的算例，供读者实战演练。本书共4部分18章，第1~5章为基本知识，包括MATLAB概述及基础原理等内容。第6~11章为高级应用部分，介绍了MATLAB的数值运算、符号计算等内容。第12~13章介绍了MATLAB的外围功能，包括MATLAB的编译器与应用程序接口等。第14~18章介绍了应用比较广泛的工具箱。
目 录
第 1章 MATLAB概述 1
1.1 MATLAB介绍 1
1.1.1 MATLAB的产品构架 1
1.1.2 MATLAB简介 2
1.2 MATLAB R2012a的安装、退出与卸载 3
1.2.1 MATLAB R2012a的安装 3
1.2.2 MATLAB R2012a退出 8
1.2.3 MATLAB卸载 8
1.3 MATLAB的目录结构 8
1.4 MATLAB的工作环境 9
1.5 MATLAB的通用命令 14
1.6 使用MATLAB R2012a帮助系统 16
1.7 MATLAB初识 21
1.8 本章小结 21
第 2章 MATLAB基础知识 22
2.1 数据类型 22
2.1.1 数值类型 22
2.1.2 逻辑类型 24
2.1.3 字符和字符串 24
2.1.4 结构体类型 24
2.1.5 单元数组类型 27
2.1.6 函数句柄 29
2.2 基本矩阵操作 29
2.2.1 矩阵的构造 29
2.2.2 矩阵大小的改变 31
2.2.3 矩阵下标引用 32
2.2.4 矩阵信息的获取 33
2.2.5 矩阵结构的改变 34
2.2.6 稀疏矩阵 35
2.3 运算符和特殊符号 37
2.3.1 算数运算符 37
2.3.2 关系运算符 39
2.3.3 逻辑运算符 40
2.3.4 运算优先级 41
2.4 字符串处理函数 42
2.4.1 字符串的构造 42
2.4.2 字符串比较函数 43
2.4.3 字符串查找和替换函数 44
2.4.4 字符串与数值的转换 45
2.5 本章小结 46
第3章 数学运算 47
3.1 矩阵的运算 47
3.1.1 矩阵分析 47
3.1.2 线性方程组 51
3.1.3 矩阵分解 53
3.1.4 矩阵的特征值和特征向量 58
3.1.5 非线性矩阵运算 59
3.2 初等函数运算 62
3.2.1 三角函数 62
3.2.2 指数和对数函数 63
3.2.3 复数函数 65
3.2.4 截断和求余函数 65
3.3 特殊数学函数 66
3.3.1 特殊函数 66
3.3.2 坐标变换函数 70
3.3.3 数论函数 70
3.4 本章小结 71
第4章 数据绘图 72
4.1 二维图形的生成 72
4.1.1 plot基本命令 72
4.1.2 多次叠图和多子图操作 77
4.1.3 其他二维绘图命令 79
4.2 三维图形的生成 81
4.2.1 plot3基本命令 81
4.2.2 三维网线图和表面图的绘制 83
4.2.3 其他三维绘图命令 85
4.3 特殊图形的操作 88
4.3.1 二维特殊图形函数 88
4.3.2 三维特殊图形函数 97
4.3.3 特殊坐标轴函数 101
4.3.4 四维表现图 105
4.4 图形的处理 107
4.4.1 图形标识 107
4.4.2 图形数据取点 112
4.4.3 坐标轴控制 113
4.4.4 视角与透视控制 117
4.4.5 图形色彩控制 122
4.4.6 光照控制 127
4.4.7 图形打印与输出 129
4.5 图形窗口的编辑 130
4.5.1 图形窗口的创建 130
4.5.2 图形窗口的菜单操作 130
4.5.3 图形窗口的工具栏 137
4.6 本章小结 138
第5章 MATLAB编程 139
5.1 M文件 139
5.1.1 函数 139
5.1.2 脚本 140
5.2 MATLAB中的变量 142
5.3 MATLAB语法规则 143
5.3.1 自上而下的编程方法 144
5.3.2 顺序语句 145
5.3.3 循环语句 145
5.3.4 选择语句 146
5.3.5 其他流控制语句 147
5.4 MATLAB程序调试 150
5.4.1 直接调试法 150
5.4.2 工具调试法 150
5.5 编程设计与实现 153
5.5.1 建立数学模型 153
5.5.2 编写代码 154
5.6 本章小结 154
第6章 数值计算 156
6.1 线性方程组的解法 156
6.1.1 解线性方程组的直接法 156
6.1.2 解线性方程组的迭代法 159
6.1.3 利用MATLAB求解线性方程组 160
6.2 数值逼近方法 164
6.2.1 插值 164
6.2.2 曲线拟合 169
6.2.3 数值积分 172
6.3 常微分方程(组)的数值求解 175
6.3.1 解常微分方程初值问题的离散化方法 175
6.3.2 解常微分方程初值问题 176
6.4 数据分析和多项式 182
6.4.1 基本数据分析函数 182
6.4.2 多项式函数 185
6.5 本章小结 187
第7章 Simulink仿真 188
7.1 Simulink概论 188
7.1.1 Simulink的概述 188
7.1.2 Simulink的启动 189
7.1.3 Simulink模型特点 192
7.1.4 Simulink数据类型 194
7.1.5 Simulink模块库 197
7.1.6 Simulink实例 203
7.2 Simulink模型创建 205
7.2.1 Simulink模块简易操作 205
7.2.2 创建模型的基本步骤和技巧 208
7.3 过零检测 212
7.4 子系统创建与封装 212
7.4.1 子系统介绍 212
7.4.2 创建子系统 214
7.4.3 封装子系统 215
7.5 分析仿真的模型 217
7.5.1 确定模型的状态 218
7.5.2 平衡点的分析 219
7.5.3 微分方程的求解 220
7.5.4 代数环 222
7.6 仿真的运行 223
7.6.1 启动仿真 223
7.6.2 仿真的配置 224
7.6.3 观测仿真结果 228
7.7 模型的调试 229
7.7.1 Simulink调试器 229
7.7.2 命令行调试及设置断点 230
7.8 S函数 231
7.8.1 S函数工作原理 231
7.8.2 编写S函数 232
7.9 Simulink与MATLAB结合建模的实例 236
7.10 本章小结 239
第8章 MATLAB符号计算 240
8.1 符号运算入门 240
8.1.1 求解一元二次方程ax2+bx+c=0的根 240
8.1.2 求导数 241
8.1.3 计算定积分 241
8.1.4 求解一阶微分方程 241
8.2 符号对象的创建和使用 242
8.2.1 创建符号对象和表达式 242
8.2.2 符号对象的基本运算 245
8.3 符号表达式的替换、精度计算及化简 245
8.3.1 符号表达式的替换 245
8.3.2 精度计算 247
8.3.3 符号表达式的化简 248
8.4 符号微分与积分及其变换 252
8.4.1 符号表达式的微分运算 252
8.4.2 符号表达式的级数与积分 254
8.4.3 符号积分变换 255
8.5 符号矩阵的计算 258
8.5.1 代数基本运算 258
8.5.2 线性代数运算 258
8.5.3 特征值分解 259
8.5.4 约当标准型 260
8.5.5 奇异值分解 260
8.6 符号方程求解 261
8.6.1 代数方程的求解 261
8.6.2 微分方程的求解 263
8.7 MAPLE接口 264
8.8 可视化数学分析界面 264
8.8.1 图示化符号函数计算器 265
8.8.2 泰勒级数逼近分析器 266
8.9 本章小结 267
第9章 输入与输出函数 268
9.1 文件的打开与关闭 268
9.1.1 打开文件 268
9.1.2 关闭文件 270
9.2 读取与写入二进制文件 270
9.2.1 读取二进制文件 270
9.2.2 写入二进制文件 272
9.3 写入与读取文本文件 273
9.3.1 写入文本文件 273
9.3.2 读取文本文件 275
9.4 文本格式化和二进制I/O函数的比较 277
9.5 文件位置和状态函数 280
9.5.1 exist函数 280
9.5.2 ferror函数 282
9.5.3 feof函数 282
9.5.4 ftell函数 282
9.5.5 frewind函数 282
9.5.6 fseek函数 283
9.6 本章小结 285
第 10章 句柄图形 286
10.1 句柄图形体系 286
10.1.1 图形系统 286
10.1.2 图形对象、图像句柄和句柄图形树结构 287
10.1.3 对象属性及其检测和变更 288
10.2 图形对象的操作 293
10.2.1 创建图形对象 293
10.2.2 对象查找 294
10.2.3 图像对象的位置 297
10.2.4 文本对象的位置 298
10.3 默认和factory属性及打印位置 299
10.3.1 设置读者属性默认值 300
10.3.2 factory属性 303
10.3.3 打印位置 303
10.4 句柄使用方法 304
10.4.1 访问对象句柄及其获取 304
10.4.2 使用句柄操作图形对象 305
10.4.3 对象删除 306
10.4.4 控制图形输出 307
10.4.5 在M文件中保存句柄 309
10.5 句柄图形的应用举例 310
10.6 本章小结 313
第 11章 高级图形制作 314
11.1 GUI设计向导 314
11.1.1 图形读者界面介绍 314
11.1.2 启动GUIDE并创建图形界面 316
11.1.3 组件以及界面设计工具介绍 322
11.1.4 GUI组态 328
11.2 GUI设计编程 330
11.2.1 M文件以及GUI数据管理 330
11.2.2 回调函数的使用方法 332
11.2.3 图形窗口的行为控制 334
11.3 图形用户界面设计应用实例 335
11.3.1 数据相互转换 336
11.3.2 绘制数据点 340
11.4 本章小结 346
第 12章 编译器与应用程序接口 347
12.1 编译器概述 347
12.1.1 编译器的功能介绍 347
12.1.2 把脚本文件转化为可执行文件 348
12.2 编译器的安装和配置 349
12.2.1 配置MATLAB编译器的前提准备 349
12.2.2 对编译器进行配置 349
12.3 MATLAB编译器的使用 351
12.3.1 编译过程 351
12.3.2 MCR的安装 351
12.4 MATLAB与其他编程语言结合介绍 358
12.5 创建其他编程语言的MEX文件 359
12.5.1 MEX文件简介 359
12.5.2 编写关于C的MEX文件 359
12.5.3 编写关于Frotran的MEX文件 365
12.6 MAT文件应用 368
12.6.1 MAT文件相关库函数 368
12.6.2 MAT的应用程序 369
12.7 MATLAB引擎技术的应用 375
12.7.1 MATLAB引擎库函数 375
12.7.2 MATLAB引擎技术的实例 376
12.8 MATLAB中相关技术简介 380
12.8.1 MATLAB中的ActiveX技术 380
12.8.2 MATLAB中的动态数据交换技术 384
12.9 本章小结 391
第 13章 MATLAB与Office混合使用 392
13.1 Notebook的安装及使用 392
13.1.1 Notebook的安装 392
13.1.2 Notebook应用实例 393
13.1.3 Notebook使用的几个问题 397
13.2 Excellink的安装和使用 398
13.2.1 Excellink的安装 398
13.2.2 设置Excellink的启动方式 399
13.2.3 终止Excellink的运行 400
13.3 Excellink应用实例及注意问题 400
13.3.1 Excellink的应用实例 401
13.3.2 Excellink使用的几个问题 403
13.4 本章小结 403
第 14章 信号与图像处理 404
14.1 信号处理工具箱 404
14.1.1 离散信号与系统 404
14.1.2 Z变换与离散傅立叶变换 407
14.1.3 数字滤波器结构 415
14.1.4 滤波器的可视化设计与分析 425
14.2 图像处理工具箱 427
14.2.1 图像处理工具箱介绍 427
14.2.2 图像的几何运算 434
14.2.3 图像变换 437
14.2.4 图像分析 441
14.2.5 图像处理工具箱的可视化操作介绍 444
14.3 本章小结 446
第 15章 优化工具箱 447
15.1 优化工具箱 447
15.1.1 优化工具箱介绍 447
15.1.2 **小化问题 451
15.2 二次规划 453
15.2.1 二次规划函数 453
15.2.2 二次规划问题应用 453
15.3 **大**小化 454
15.3.1 **大**小化函数 454
15.3.2 **大**小化应用 455
15.4 有约束**小化 457
15.4.1 有约束**小化函数 457
15.4.2 有约束**小化应用 458
15.5 目标规划 458
15.5.1 目标规划函数 458
15.5.2 目标规划应用 459
15.6 线性规划 462
15.7 本章小结 468
第 16章 偏微分方程工具箱 469
16.1 偏微分方程工具箱介绍 469
16.1.1 偏微分方程常见类型介绍 469
16.1.2 偏微分方程工具箱简介 474
16.2 求解偏微分方程实例 476
16.2.1 求解椭圆方程 476
16.2.2 求解抛物线方程 480
16.2.3 求解双曲线方程 485
16.2.4 求解特征值方程 489
16.3 有限元法求解偏微分方程 491
16.4 本章小结 499
第 17章 小波工具箱 500
17.1 小波分析 500
17.1.1 小波变换 500
17.1.2 几种常用的小波 503
17.1.3 小波应用演示示例 506
17.2 小波工具箱介绍 507
17.2.1 小波工具箱的启动 507
17.2.2 一维连续小波分析工具 509
17.2.3 一维离散小波分析工具 514
17.3 小波分析在图像处理中的实例 521
17.4 本章小结 525
第 18章 神经网络工具箱 526
18.1 神经网络介绍 526
18.1.1 神经网络概述 526
18.1.2 神经网络模型 527
18.2 感知器网络 529
18.2.1 感知器网络模型 529
18.2.2 感知网络的学习规则及训练 531
18.2.3 感知器神经网络工具箱函数及应用实例 532
18.3 线性网络 536
18.3.1 线性网络模型 536
18.3.2 线性神经学习网络的学习规则及训练 537
18.3.3 线性网络工具箱函数及应用实例 538
18.4 Hopfield网络 540
18.4.1 Hopfield网络模型 541
18.4.2 Hopfield网络工具箱函数及应用实例 542
18.5 BP神经网络 543
18.5.1 BP神经网络模型 543
18.5.2 BP网络学习率及训练过程 545
18.5.3 BP神经网络工具箱函数及应用实例 546
18.6 径向基网络 552
18.6.1 径向基网络模型 552
18.6.2 径向基网络工具箱函数及实用实例 554
18.7 自组织网络 557
18.7.1 自组织网络简介 557
18.7.2 自组织网络工具箱函数及实例应用 557
18.8 本章小结 559
