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第1章 MATLAB概述 1

1.1 MATLAB简介 1

1.2 MATLAB的安装、退出及卸载 2

1.2.1 MATLAB的安装 2

1.2.2 MATLAB的启动和退出 6

1.2.3 MATLAB的卸载 7

1.3 MATLAB的目录结构 8

1.4 MATLAB的应用窗口 9

1.4.1 工具栏 9

1.4.2 组件窗口 10

1.5 MATLAB的通用命令 15

1.6 MATLAB的帮助系统 16

1.6.1 命令行窗口查询帮助 17

1.6.2 MATLAB联机帮助系统 17

1.7 本章小结 19

1.8 习题 19

第2章 MATLAB数值计算 20

2.1 数据类型 20

2.1.1 字符串（String） 20

2.1.2 数值（Numeric） 29

2.1.3 函数句柄（Handle） 35

2.1.4 逻辑（Logical）类型和关系运算 35

2.1.5 结构体（Structure）类型 41

2.1.6 元胞数组（cell）类型 46

2.2 数组及其函数 55

2.2.1 数组的建立 55

2.2.2 数组的操作 57

2.3 矩阵及其函数 64

2.3.1 矩阵的建立 64

2.3.2 矩阵运算 70

2.3.3 矩阵分析 72

2.3.4 稀疏矩阵及其运算 76

2.4 多项式及其函数 78

2.4.1 多项式的建立和操作 78

2.4.2 多项式的计算 79

2.5 本章小结 83

2.6 习题 83

第3章 MATLAB符号运算 84

3.1 符号运算入门 84

3.1.1 符号对象的创建 84

3.1.2 符号表达式的创建 85

3.1.3 符号矩阵的相关操作 86

3.1.4 符号运算中的运算符 87

3.1.5 符号表达式中自变量的确定 88

3.2 符号表达式运算 88

3.2.1 提取分子和分母 88

3.2.2 数值转换 89

3.2.3 变量替换 91

3.2.4 化简与格式化 91

3.2.5 数值表达式和符号表达式的互相转换 95

3.2.6 反函数 96

3.2.7 表达式替换函数 96

3.3 符号运算精度 97

3.4 符号矩阵的计算 98

3.4.1 基本代数运算 98

3.4.2 线性代数运算 100

3.4.3 科学计算 115

3.5 符号表达式积分变换 121

3.5.1 博里叶变换及其反变换 121

3.5.2 拉普拉斯变换及其反变换 123

3.5.3 Z变换及其反变换 125

3.6 符号函数的图形绘制 127

3.6.1 符号函数的曲线绘制 127

3.6.2 符号函数等值线的绘制 128

3.6.3 符号函数曲面图及表面图的绘制 130

3.7 符号方程的求解 132

3.7.1 代数方程的求解 132

3.7.2 微分方程求解 133

3.7.3 复合方程的求解 135

3.7.4 反方程求解 136

3.8 本章小结 137

3.9 习题 137

第4章 MATLAB图形图像功能 138

4.1 二维基本绘图函数 138

4.1.1 line函数 138

4.1.2 semilogx和semilogy函数 139

4.1.3 logspace函数 140

4.1.4 plot函数 140

4.1.5 plotyy函数 143

4.1.6 axis函数 144

4.1.7 subplot函数 146

4.1.8 其他特殊函数 146

4.2 三维基本图形 152

4.2.1 mesh函数 154

4.2.2 surf函数 156

4.2.3 peaks函数 158

4.2.4 特殊函数 163

4.3 图形处理技术 165

4.3.1 坐标轴的调整 165

4.3.2 文字标示 171

4.3.3 文字修饰 172

4.3.4 图例注解及添加颜色条 173

4.3.5 图形的保持 175

4.3.6 网格控制及坐标轴封闭 175

4.3.7 图形窗口的分割 177

4.4 图形窗口 178

4.4.1 图形窗口的创建与控制 178

4.4.2 图形窗口的菜单操作 179

4.5 图形文件操作 182

4.5.1 保存和打开图形文件 182

4.5.2 导出文件 182

4.6 图像文件操作 183

4.6.1 打开 183

4.6.2 保存 184

4.6.3 退出 184

4.6.4 图像处理基本操作 184

4.6.5 灰度 188

4.6.6 截图 189

4.6.7 缩放 189

4.6.8 旋转 191

4.7 MATLAB图像分析 192

4.7.1 像素及其处理 192

4.7.2 MATLAB图像处理工具箱 195

4.7.3 图像处理的常用函数 206

4.8 本章小结 253

4.9 习题 253

第5章 M文件编程 256

5.1 编程概述 256

5.1.1 M文件的创建及运行 256

5.1.2 M文件的打开 259

5.1.3 M文件的基本内容 259

5.1.4 M文件的分类 261

5.2 与外部数据的交换 264

5.2.1 数据的基本操作 265

5.2.2 数据文件调用 271

5.3 流程控制 278

5.3.1 顺序结构 278

5.3.2 选择结构 279

5.3.4 循环结构 286

5.4 脚本文件 301

5.5 函数文件 302

5.5.1 主函数 302

5.5.2 子函数 302

5.5.3 私有函数 304

5.5.4 嵌套函数 304

5.5.5 重载函数 308

5.6 P码文件和变量使用范围 308

5.6.1 P码文件 309

5.6.2 局部变量、全局变量和持存变量 310

5.7 M文件调试 311

5.7.1 M文件出错信息 311

5.7.2 M文件调试方法 311

5.8 本章小结 319

5.9 习题 320

第6章 Simulink仿真 321

6.1 Simulink介绍 321

6.1.1 Simulink概述 321

6.1.2 Simulink工作环境 323

6.1.3 Simulink工作原理 324

6.2 Simulink常用模块 325

6.2.1 常用模块 326

6.2.2 连续模块 327

6.2.3 非连续模块 328

6.2.4 离散模块 329

6.2.5 逻辑与位操作模块 330

6.2.6 查找表模块 331

6.2.7 数学模块 332

6.2.8 信号接收器模块 334

6.2.9 信号源模块 334

6.2.10 用户自定义函数模块 336

6.3 Simulink其他模块 338

6.4 Simulink模型创建 340

6.4.1 模块操作 341

6.4.2 基本步骤 345

6.4.3 Simulink简单建模仿真示例 345

6.5 子系统及其封装 348

6.5.1 子系统的创建 348

6.5.2 子系统的封装 349

6.6 运行仿真 355

6.6.1 过零检测和代数环 356

6.6.2 仿真的运行 357

6.7 模型调试 358

6.8 S-函数 359

6.8.1 S-函数的概念 359

6.8.2 S-函数的工作原理 361

6.8.3 S-函数模板 362

6.8.4 S-函数的使用 364

6.8.5 S-函数举例 367

6.9 本章小结 370

6.10 习题 371

第7章 图形用户界面 372

7.1 界面设计 372

7.1.1 图形用户界面（GUI）概述 372

7.1.2 GUIDE的控件 373

7.1.3 GUIDE开发环境 374

7.2 程序设计 376

7.2.1 对象的回调函数 376

7.2.2 程序的一般结构 377

7.2.3 对象属性的访问 377

7.2.4 对象间数据传递 378

7.2.5 GUI与M文件的数据交互 381

7.2.6 GUI与Simulink仿真的数据交互 384

7.2.7 中断执行 390

7.2.8 多界面实例 393

7.3 GUI应用 397

7.3.1 GUI设计的一般步骤 398

7.3.2 GUI设计实例 398

7.4 本章小结 404

7.5 习题 404

第8章 MATLAB科学计算 405

8.1 方程求解 405

8.1.1 线性方程组 405

8.1.2 非线性方程 414

8.1.3 常微分方程 418

8.2 数据处理统计 423

8.2.1 最大值和最小值 424

8.2.2 求和和求积 426

8.2.3 平均值和中值 426

8.2.4 标准方差 426

8.2.5 相关系数 427

8.2.6 排序 428

8.3 数据插值 429

8.3.1 一维插值 429

8.3.2 二维插值 432

8.3.3 三维插值 434

8.4 数值积分 436

8.4.1 一元函数积分 436

8.4.2 矢量积分 438

8.4.3 二元函数积分 438

8.4.4 三元函数积分 439

8.5 最优化问题求解 439

8.5.1 无约束非线性极小化 439

8.5.2 有约束极小化 440

8.5.3 二次规划和线性规划 440

8.5.4 线性最小二乘 443

8.5.5 非线性最小二乘 445

8.5.6 多目标寻优方法 445

8.6 本章小结 448

8.7 习题 448

第9章 S-函数 449

9.1 基本概念 449

9.2 工作原理 450

9.3 Level-1M文件型 452

9.3.1 概述 452

9.3.2 编写方法 454

9.3.3 实例 456

9.4 Level-2M文件型 466

9.4.1 概述 467

9.4.2 编写方法 469

9.4.3 实例 472

9.5 C MEX文件型 476

9.5.1 概述 476

9.5.2 编写方法 484

9.5.3 实例 487

9.6 使用S-函数创建器编写C MEX文件型 492

9.7 本章小结 494

9.8 习题 495

第10章 MATLAB工具箱 496

10.1 MATLAB工具箱简介 496

10.2 神经网络工具箱 497

10.2.1 神经网络仿真函数sim 500

10.2.2 神经网络训练及学习函数 501

10.2.3 神经网络初始化函数 504

10.2.4 神经网络输入函数 506

10.2.5 神经网络传递函数 507

10.2.6 其他重要函数 509

10.3 模糊逻辑工具箱 510

10.3.1 MATLAB模糊逻辑工具箱的图形用户界面 510

10.3.2 MATLAB模糊逻辑工具箱的命令行工作方式 517

10.4 本章小结 530

10.5 习题 530

第11章 MATLAB外部接口 531

11.1 文本文件 531

11.1.1 打开／关闭文件 531

11.1.2 二进制形式访问 533

11.1.3 普通形式访问 537

11.1.4 文件内的位置控制 541

11.2 MATLAB与Word混合使用 544

11.2.1 Notebook的安装 544

11.2.2 Notebook的使用 546

11.2.3 Notebook的实际应用 549

11.3 MATLAB与Excel混合使用 551

11.3.1 Spreadsheet Link的安装 552

11.3.2 Spreadsheet Link的启动和退出 554

11.3.3 Spreadsheet Link的实际应用 556

11.4 编译器 558

11.4.1 编译器的安装和配置 558

11.4.2 编译命令 559

11.4.3 项目开发工具 562

11.5 MATLAB与C/C＋＋语言混合使用 564

11.5.1 MATLAB C/C＋＋编译器的设置（MEX） 565

11.5.2 MATLAB中调用C/C＋＋程序-MEX文件 565

11.5.3 MATLAB与C语言混合编程常用的数据类型 569

11.5.4 操作MATLAB阵列mxArray的mx函数 572

11.6 MATLAB与外部设备和互联网交互 579

11.7 本章小结 580

11.8 习题 581