MATLAB程序设计基础及其应用PDF电子书下载

目录 1

第1章 MATLAB基础知识及入门 1

1.1 MATLAB简介 1

1.1.1 什么是MATLAB 1

1.1.2 MATLAB的组成与应用 1

1.1.3 MATLAB工具箱简介 2

1.2 MATLAB的安装 3

1.3 MATLAB的开发环境 5

1.3.1 MATLAB的启动与退出 5

1.3.2　MATLAB的主菜单和工具栏 8

1.4 MATLAB桌面系统 10

1.4.1　命令窗口 10

1.4.3　工作空间浏览器 12

1.4.2　MATLAB的启动平台 12

1.4.4　命令历史窗口 15

1.4.5 当前路径窗口及弹出菜单 16

1.4.6 MATLAB的搜索路径 18

1.4.7　Simulink方块库浏览器 18

1.4.8　M文件编辑器界面 19

1.5 MATLAB中获得帮助的途径 20

1.5.1　帮助浏览器 20

1.5.2　help命令与lookfor命令 21

1.6 MATLAB的通用参数设置 22

1.7　本章小结 24

习题 24

第2章　MATLAB的变量与数据结构 25

2.1 MATLAB语言的基本要素 25

2.1.1 变量 25

2.1.2　常量 26

2.1.3　数值 27

2.1.4　运算符 28

2.1.5　标点 28

2.1.6　MATLAB语句 28

2.1.7 函数 30

2.1.8　文本 30

2.2　矩阵 33

2.2.1　矩阵的创建与保存 33

2.2.2　向量的生成和运算 37

2.2.3　矩阵和数组的算术运算 40

2.2.4　关系运算和逻辑运算 45

2.2.5　矩阵和数组的位运算和集合运算 49

2.2.6　矩阵函数和数组函数 49

2.2.7　矩阵的分解 50

2.2.8　矩阵索引与矩阵的特殊操作 54

2.2.9　稀疏矩阵 58

2.3　多维数组 61

2.3.1　多维数组的定义 61

2.3.2　多维数组的建立 62

2.4　本章小结 64

习题 65

第3章　MATLAB在数值运算中的应用 67

3.1 多项式 67

3.1.1　多项式的创建 67

3.1.2　多项式的运算 69

3.2　线性代数 74

3.2.1　方阵系统 75

3.2.2　超定系统 76

3.3.1　基本统计命令 77

3.3　数据分析 77

3.2.3　欠定系统 77

3.3.2　协方差阵和相关阵 80

3.3.3　微分、差分与梯度 81

3.4　插值 82

3.4.1 一维插值 82

3.4.2　二维插值 84

3.4.3　数据拟合工具 87

3.4.4　基本统计工具 87

3.5　本章小结 88

习题 88

第4章　符号运算功能 90

4.1　符号对象的创建和使用 90

4.1.1　符号表达式的生成 90

4.1.2　符号矩阵的生成 92

4.1.3　默认符号变量 93

4.2　符号表达式的简化 94

4.2.1 因式分解 95

4.2.2　符号表达式的展开 95

4.2.3　符号表达式的同类项合并 96

4.2.4　符号表达式的化简 96

4.2.5　分式通分 98

4.2.6　符号表达式的嵌套 98

4.2.7　符号表达式的替换 99

4.3　符号函数的运算 99

4.3.1　符号函数的算术运算 99

4.3.2　符号函数的极限 101

4.3.3　符号的微分 101

4.3.4　符号的积分 102

4.3.5　Taylor级数展开 103

4.3.6　复合函数的运算 104

4.3.7　反函数的运算 105

4.4　符号方程的求解 105

4.4.1　符号代数方程组的求解 105

4.4.2　符号微分方程求解 106

4.5　符号函数的绘图 106

4.5.1　二维绘图函数 107

4.5.2　三维绘图函数 111

4.5.3　等高线绘图函数 111

4.5.4 网格图绘图函数 112

4.5.5　表面图绘图函数 114

4.6　函数计算器 115

4.6.1　输入框 116

4.6.2　计算器的功能 116

4.7.1　傅里叶变换、拉普拉斯变换和Z变换及其逆变换 117

4.7　积分变换 117

4.7.2　数值与符号的转换 118

4.8　本章小结 119

习题 120

第5章 MATLAB图形处理功能 121

5.1　基本的绘图方法 121

5.1.1　基本的二维绘图命令 121

5.1.2　曲线线形、颜色和标记 124

5.1.3　屏幕控制命令 127

5.1.4　其他二维图形命令 131

5.2 三维图形命令 138

5.2.1 三维曲线图 138

5.2.2　基本立体绘图命令 139

5.2.3　设置视角 147

5.2.4 动画 149

5.3.1 光源函数 150

5.3　光照和曲面颜色的控制 150

5.3.2 曲面颜色的控制 151

5.4 MATLAB的图形对象 154

5.4.1 图形对象的类别及属性的设置 154

5.4.2　图形对象的常用属性 158

5.5 MATLAB 6.5的图形可视编辑工具 161

5.5.1 图形对象的设置 161

5.5.2　图形格式的控制 168

5.6　本章小结 168

习题 168

第6章　图形用户界面的设计 170

6.1 图形用户界面开发环境 170

6.1.1　布局编辑器 171

6.1.3　常用属性编辑器设置控件属性 174

6.1.2　几何位置排列工具 174

6.1.4　菜单编辑器 177

6.1.5　对象浏览器 179

6.2　对话框设计 180

6.2.1　公共对话框 180

6.2.2 MATLAB专用对话框 180

6.3　图形用户界面程序设计 183

6.4　本章小结 192

习题 192

第7章　M文件程序设计 193

7.1　M文件简介 193

7.1.1 命令文件 193

7.1.2 函数文件 195

7.2　M文件的程序结构 196

7.2.1　循环语句 196

7.1.3　局部变量和全局变量 196

7.2.2　条件语句 198

7.2.3　分支语句 199

7.2.4　其他流程控制语句 200

7.3　数据类型与数据文件 202

7.3.1　数据类型 202

7.3.2　数据输入向导（Import Wizard） 203

7.3.3　图像数据文件 207

7.3.4　数据的保存和装载 209

7.4　文件编辑器及程序调试 210

7.4.1　程序的直接调试法 210

7.4.2　编辑功能和调试功能 211

7.4.3　程序设计的优化 213

习题 215

7.5　本章小结 215

第8章　MATLAB应用程序接口 216

8.1 MATLAB调用以C语言编写的函数 217

8.1.1 编写能让MATLAB调用的C函数 217

8.1.2　MATLAB的API函数 218

8.2　VB与MATLAB的数据通信 220

8.2.1　借助ActiveX部件 220

8.2.2　借助DDE技术 221

8.3　MATLAB与Visual C++混合编程的实现 222

8.3.1 MATLAB引擎函数介绍 222

8.3.2　编译接口环境的配置 223

8.4　本章小结 224

习题 224

第9章　Simulink基础 225

9.1　Simulink的基本模块 225

9.1.1　运行Simulink 225

9.1.2　信号源模块库（Source） 226

9.1.3　输出模块库（Sinks） 227

9.1.4　连续系统模块库（Continuous） 228

9.1.5　离散系统模块库（Discrete） 228

9.1.6　数学运算模块库（Math） 229

9.2　Simulink建模 230

9.2.1　模块的输入、操作及修饰 230

9.2.2　模块的连接 231

9.2.3　模块参数的设定 232

9.2.4　仿真方法和参数的设定及运行 233

9.3　连续系统建模仿真示例 237

9.4　本章小结 238

习题 238

10.1　连续时间信号 239

10.1.1 连续信号的MATLAB描述 239

第10章　MATLAB在信号与系统中的应用 239

10.1.2　信号的时域运算、时域变换及MATLAB实现 242

10.1.3 MATLAB对常用连续时间信号的分析 244

10.2　连续时间信号与系统的时域分析 249

10.2.1 连续时间信号的卷积运算及MATLAB实现 249

10.2.2　连续系统的冲击响应、阶跃响应及MATLAB实现 250

10.2.3　利用MATLAB求LTI系统的响应 253

10.3 周期信号频域分析及MATLAB实现 255

10.3.1 连续时间周期信号的傅里叶级数及MATLAB实现 255

10.3.2 利用MATLAB实现周期信号的傅里叶级数分解与综合 256

10.3.3　连续时间周期信号的频谱分析及MATLAB实现 259

10.4 傅里叶变换及MATLAB实现 262

10.4.1　傅里叶变换 262

10.4.2　连续时间信号傅里叶变换的数值计算 264

10.4.3　信号的幅度调制及MATLAB实现 265

10.4.4 利用MATLAB分析系统的频率特性 267

10.5 用MATLAB绘制拉普拉斯变换的曲面图 271

10.6　本章小结 276

习题 276

第11章　MATLAB在数字信号处理中的应用 278

11.1　离散时间信号与系统时域运算 278

11.1.1　离散时间信号的表示 278

11.1.2　离散时间信号的运算 284

11.2　离散时间系统响应 288

11.2.1　卷积运算与相关运算 288

11.2.2　离散时间系统差分方程 290

11.2.3　Z变换和傅里叶变换 292

11.2.4　MATLAB常用的数字信号处理函数 294

11.3　离散傅里叶变换 299

11.3.1 离散傅里叶变换（DFT） 300

11.3.2　快速傅里叶变换（FFT） 301

11.4　滤波器设计示例 308

11.4.1　滤波器设计函数 308

11.4.2　ⅡR数字的滤波器设计示例 309

11.4.3 MATLAB窗函数设计FIR滤波器 311

11.5　使用MATLAB 6.x下的Filter Designed Tool 312

11.5.1 应用交互式图形用户界面FDATool设计数字滤波器 312

11.5.2　滤波器的编辑 314

11.5.3　滤波器的分析 314

11.5.4　信号频谱分析和滤波器设计工具SPTool 315

11.6　本章小结 317

习题 318

附录 319

附录A　MATLAB 6.5命令和函数索引 319

附录B　MathWorks公司产品系列与工具箱 347

参考文献 350