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第1篇 基础知识 2

第1章 MATLAB概述、安装和学习方法 2

1.1 MATLAB简介 2

1.1.1 MATLAB的发展历程 2

1.1.2 MATLAB的优势和特点 3

1.1.3 MATLAB的系统组成 3

1.2 MATLAB 7.0的安装 4

1.3 MATLAB用户界面 6

1.3.1启动和退出 6

1.3.2主菜单 7

1.3.3标题栏 17

1.3.4命令窗口 17

1.3.5当前目录浏览窗口 19

1.3.6工作空间浏览窗口 22

1.3.7历史命令窗口 24

1.4帮助系统 24

1.4.1帮助浏览器 25

1.4.2命令帮助系统 27

1.4.3远程帮助系统 28

1.5如何学习MATLAB 28

1.6本章小结 29

第2章 MATLAB的数据类型 30

2.1整型 30

2.2浮点型 31

2.3逻辑类型 32

2.4字符串 33

2.4.1字符串的生成 33

2.4.2字符串操作函数 34

2.5元胞数组 37

2.5.1元胞数组的创建 37

2.5.2元胞数组的访问 38

2.5.3元胞数组的显示 39

2.5.4元胞数组的删除 40

2.6结构体 41

2.6.1结构体的生成 41

2.6.2结构体的操作 42

2.7不同数据类型之间的转化 43

2.8本章小结 46

第3章 矩阵和数组 47

3.1矩阵和数组的概念 47

3.2矩阵和数组的创建 47

3.3矩阵及数组的基本操作 51

3.3.1基本信息获取 51

3.3.2元素访问 53

3.4矩阵及数组的简单运算 57

3.4.1基本函数 57

3.4.2加减运算 63

3.4.3乘法运算 64

3.4.4除法运算 64

3.4.5乘方运算 66

3.5矩阵的特殊运算 67

3.5.1行列式运算 67

3.5.2逆运算 67

3.5.3秩运算 68

3.5.4特征值运算 68

3.6数组的特殊运算 68

3.6.1关系运算 68

3.6.2逻辑运算 71

3.7向量及其运算 73

3.7.1向量的生成 73

3.7.2向量的运算 73

3.8高维数组操作 78

3.8.1高维数组的创建 78

3.8.2高维数组的基本操作 80

3.9本章小结 83

第4章 程序设计 84

4.1程序设计概述 84

4.2脚本文件 87

4.3函数文件 87

4.3.1函数的定义 87

4.3.2函数类型 89

4.3.3函数的调用和变量传递 90

4.3.4输入/输出参数的控制 91

4.4常量、变量 92

4.4.1变量的命名 92

4.4.2系统预定义的常量 92

4.4.3变量类型 93

4.4.4系统预定义的变量 93

4.5程序结构及流程控制 94

4.5.1赋值语句 94

4.5.2条件语句 94

4.5.3循环语句 98

4.6交互控制指令 101

4.7程序的调试 106

4.7.1常见错误类型 106

4.7.2调试方法 108

4.8优化 110

4.8.1循环的向量化 110

4.8.2循环的优化 111

4.8.3 M文件分析 111

4.8.4提高编程效率的小技巧 113

4.9本章小结 114

第5章 图形处理 115

5.1基本的绘图处理 115

5.1.1常用函数 115

5.1.2 MATLAB图形窗口 124

5.1.3坐标控制 127

5.1.4图形标注 130

5.1.5窗口分割 131

5.1.6 MATLAB图形编辑工具的使用 132

5.2特殊二维图形 140

5.2.1条形图 140

5.2.2直方图 142

5.2.3面积图 143

5.2.4饼图 145

5.2.5散点图 145

5.2.6排列图 146

5.2.7罗盘图 147

5.2.8羽毛图 148

5.2.9矢量图 148

5.2.10杆型图 149

5.2.11阶梯图 150

5.2.12极坐标图 151

5.2.13等值线图 152

5.2.14曲线误差的添加 153

5.3三维图形 154

5.3.1三维图形的绘制 154

5.3.2三维图形的编辑 162

5.4本章小结 168

第6章 图形用户界面（GUI） 169

6.1 GUI简介 169

6.1.1 GUI的创建方法概述 169

6.1.2 GUI的设计流程 170

6.1.3 GUI界面设计的原则 170

6.2利用GUIDE设计GUI 170

6.2.1新建GUI设计界面 171

6.2.2常用控件的设计 173

6.2.3界面设计窗口的常用工具 174

6.3利用程序语言设计GUI 178

6.3.1 GUI对象编程 178

6.3.2 GUI的对话框 181

6.4 GUI文件 190

6.4.1 M文件结构 190

6.4.2回调函数 191

6.4.3参数的传递 192

6.5 GUI界面设计的实例 193

6.6本章小结 198

第7章 数值分析 199

7.1简单的数据操作 199

7.1.1随机数的生成 199

7.1.2描述性统计参数的计算 206

7.1.3描述性统计做图 212

7.1.4数据的排序 215

7.2多项式运算 216

7.2.1多项式求值 216

7.2.2多项式求根 217

7.2.3多项式乘除 217

7.2.4多项式微积分 218

7.3微分和积分 218

7.3.1数值微分 218

7.3.2数值积分 219

7.4拟合和插值 220

7.4.1拟合基础 220

7.4.2线性拟合 220

7.4.3非线性拟合 221

7.4.4插值基础 222

7.5线性方程组的求解 227

7.6非线性方程求解 227

7.7本章小结 229

第8章 符号计算功能 230

8.1符号计算概述 230

8.2符号对象的创建 230

8.2.1符号变量 230

8.2.2符号常量 231

8.2.3符号表达式 232

8.2.4符号矩阵 232

8.2.5符号函数 233

8.3符号表达式的基本操作 233

8.3.1符号表达式的化简 233

8.3.2符号表达式的合并与分解 235

8.3.3符号表达式的代数运算 236

8.3.4符号表达式的分子分母提取 236

8.3.5符号表达式的自变量的确定 236

8.4符号矩阵运算 237

8.4.1符号矩阵的代数运算 237

8.4.2符号矩阵的特殊运算 238

8.5符号微积分运算 239

8.5.1符号极限 239

8.5.2符号微分 239

8.5.3符号积分 240

8.5.4符号级数 240

8.6符号方程求解 241

8.6.1代数方程的求解 241

8.6.2微分方程的求解 241

8.7符号函数图形绘制 242

8.7.1函数ezplot（） 242

8.7.2函数fplot（） 243

8.7.3函数ezplot3（） 243

8.7.4函数ezcontour（） 244

8.7.5函数ezcontourf（） 244

8.7.6函数ezmesh（） 245

8.7.7函数ezmeshc（） 245

8.7.8函数ezpolar（） 246

8.8符号对象与数值对象的转换 246

8.8.1符号对象转换为数值对象 246

8.8.2数值对象转换为符号对象 247

8.9本章小结 247

第9章 应用程序接口 248

9.1 MATLAB编译器 248

9.1.1编译器简介 248

9.1.2编译器的安装、配置 249

9.1.3编译器的使用 250

9.2 MEX文件 250

9.3 MAT文件 252

9.4 MATLAB引擎技术 254

9.5 COM组件 256

9.6与Word、Excel的混合使用 259

9.6.1 Excel Link的使用 259

9.6.2在Word中使用Notebook 263

9.7本章小结 266

第10章 文件I/O 267

10.1数据文件 267

10.1.1低级文件的I/O操作 267

10.1.2高级文件的I/O操作 272

10.1.3利用界面工具导入/导出数据 279

10.2图片文件 281

10.2.1不同格式图片文件的导入 281

10.2.2不同格式图片文件的导出 281

10.3本章小结 282

第2篇 常用工具箱使用 284

第11章 Simulink仿真 284

11.1 Simulink简介 284

11.1.1 Simulink特点 284

11.1.2 Simulink工作环境 285

11.2 Simulink常用基本模块 290

11.3 Simulink建模与仿真 302

11.3.1选择模块 302

11.3.2模块基本操作 303

11.3.3信号线操作 304

11.3.4参数设置 305

11.3.5仿真运行 310

11.3.6模型仿真举例 310

11.4本章小结 311

第12章 统计工具箱 312

12.1假设测验 312

12.1.1单个正态总体的假设测验 312

12.1.2两个正态总体的假设测验 313

12.2方差分析 314

12.2.1单因素方差分析 314

12.2.2双因素方差分析 318

12.2.3多因素方差分析 319

12.3线性回归 321

12.4非线性回归 325

12.5多元统计 327

12.5.1判别分析 327

12.5.2聚类分析 328

12.5.3主成分分析 331

12.5.4因子分析 333

12.6本章小结 334

第13章 图像处理工具箱 335

13.1图像文件格式 335

13.2图像类型及其转换 336

13.2.1真彩色图像（RGB images） 336

13.2.2索引图像（Index images） 337

13.2.3灰度图像（Intensity images） 338

13.2.4二值图像（Binary images） 338

13.2.5图像类型转换 339

13.3图像处理的基本操作 344

13.3.1图像读入和显示 344

13.3.2图像缩放、旋转、剪切 350

13.3.3图像的代数运算 353

13.3.4图像增强 356

13.3.5图像变换 358

13.3.6图像滤波 360

13.4本章小结 362

第14章 优化工具箱 363

14.1线性规划 363

14.2整数规划 365

14.3二次规划 366

14.4非线性规划 367

14.4.1无约束非线性规划 367

14.4.2约束非线性规划 369

14.5本章小结 372

第15章 曲线拟合工具箱 373

15.1曲线拟合工具箱简介 373

15.2利用图形界面进行曲线拟合 373

15.2.1打开曲线拟合工具箱 373

15.2.2导入拟合数据集 374

15.2.3拟合数据预处理 375

15.2.4曲线拟合 376

15.2.5异常数据的去除 380

15.2.6绘图显示设置 380

15.3使用命令行拟合数据 381

15.4本章小结 383

第16章 神经网络工具箱 384

16.1人工神经网络介绍 384

16.1.1人工神经网络的基本特征 384

16.1.2人工神经网络的分类 385

16.1.3人工神经网络的应用 385

16.1.4 MATLAB人工神经网络工具箱 386

16.2 BP神经网络 386

16.2.1 BP神经网络基本原理 386

16.2.2 BP神经网络的特点 386

16.2.3 BP神经网络的应用 387

16.2.4 BP神经网络的实现 387

16.2.5 BP神经网络的不足 390

16.3径向基神经网络 391

16.3.1径向基神经网络的基本原理 391

16.3.2径向基神经网络的实现 391

16.4广义回归神经网络 392

16.5自组织神经网络 393

16.6神经网络的GUI界面实现 393

16.7本章小结 399

第17章 金融工具箱 400

17.1金融工具箱简介 400

17.2金融数据的获取和可视化 401

17.2.1金融数据的获取 401

17.2.2金融数据的可视化 406

17.3金融数据分析 408

17.3.1投资组合分析 408

17.3.2利率期限计算 408

17.3.3资金流量估算 410

17.3.4时间序列分析 411

17.4本章小结 412

第18章 小波分析工具箱 413

18.1小波变换的基础知识 413

18.2常用的小波分析操作 415

18.2.1一维小波分析 415

18.2.2二维小波分析 419

18.2.3小波包变换 422

18.2.4信号去噪 425

18.2.5信号压缩 428

18.3利用GUI实现小波分析 428

18.3.1小波分析工具箱GUI的启动 429

18.3.2小波分析工具箱GUI的工作界面 429

18.3.3小波分析工具箱的操作 430

18.4本章小结 436

第19章 遗传算法工具箱 437

19.1遗传算法的基本概念 437

19.2遗传算法工具箱 438

19.2.1遗传算法相关函数 438

19.2.2利用GUI实现遗传算法 443

19.3直接搜索工具箱 445

19.3.1利用命令行方式实现直接搜索 446

19.3.2利用GUI方式实现模式搜索 447

19.4本章小结 448

第20章 MATLAB在各领域的应用 449

20.1 MATLAB在数学建模中的应用 449

20.2 MATLAB在物理中的应用 451

20.3 MATLAB在化学中的应用 453

20.4 MATLAB在生命科学中的应用 454

20.5 MATLAB在社会科学中的应用 455

20.6本章小结 456