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第1章　MATLAB概述1

1.1　MATLAB 7.0简介2

1.2　MATLAB 7.0的安装、退出与卸载3

1.3　MATLAB 7.0的目录结构8

1.4　MATLAB 7.0的工作环境9

1.5　MATLAB 7.0的通用命令16

1.6　使用MATLAB 7.0帮助系统19

1.7　初识MATLAB22

第2章　MATLAB基础知识24

2.1　数据类型24

2.1.1　数值类型24

2.1.2　逻辑类型26

2.1.3　字符和字符串26

2.1.4　函数句柄26

2.1.5　结构体类型27

2.1.6　单元数组类型30

2.2　基本矩阵操作32

2.2.1　矩阵的构造33

2.2.2　矩阵大小的改变35

2.2.3　矩阵下标引用37

2.2.4　矩阵信息的获取39

2.2.5　矩阵结构的改变41

2.2.6　稀疏矩阵42

2.3　运算符和特殊符号46

2.3.1　算数运算符46

2.3.2　关系运算符48

2.3.3　逻辑运算符49

2.3.4　运算优先级50

2.4　字符串处理函数51

2.4.1　字符串的构造51

2.4.2　字符串比较函数53

2.4.3　字符串查找和替换函数54

2.4.4　字符串——数值转换55

第3章　数学运算57

3.1 矩阵运算57

3.1.1　矩阵分析57

3.1.2　线性方程组63

3.1.3　矩阵分解67

3.1.4　矩阵的特征值和特征向量74

3.1.5　非线性矩阵运算75

3.2　矩阵元素的数学函数79

3.2.1 三角函数79

3.2.2　指数和对数函数81

3.2.3　复数函数81

3.2.4　截断和求余函数83

3.3　特殊数学函数84

3.3.1　特殊函数84

3.3.2　数论函数90

3.3.3 坐标变换函数91

第4章　MATLAB 7.0基本编程92

4.1　脚本和函数92

4.1.1 函数92

4.1.2　脚本93

4.1.3　子函数与私有目录95

4.1.4　P码文件95

4.2　MATLAB中的变量和语句96

4.2.1 变量类型96

4.2.2　M文件的流控制语句97

4.3　程序的调试（Debug）104

4.3.1　直接调试法104

4.3.2　工具调试法105

4.4　函数的设计和实现115

4.4.1　建立数学模型115

4.4.2　编写代码116

4.4.3　运行程序122

第5章　数据可视化128

5.1　二维绘图128

5.1.1　plot命令128

5.1.2　fplot命令131

5.1.3　ezplot命令133

5.2　三维绘图134

5.2.1　plot3命令134

5.2.2　mesh命令135

5.2.3　surf命令136

5.2.4　基本三维绘图命令的改进命令137

5.3　特殊图形139

5.3.1 二维特殊图形函数139

5.3.2　特殊的三维图形函数145

5.3.3　特殊坐标轴的图形函数147

5.3.4　四维表现图152

5.4　图形处理153

5.4.1　图形标注153

5.4.2　坐标轴的控制158

5.4.3　图形数据取点161

5.4.4　子图和图形保持162

5.4.5　色彩控制164

5.4.6　视角与光照168

5.4.7 图形的打印和输出175

5.5 图形窗口175

5.5.1 图形窗口的创建与控制175

5.5.2 图形窗口的菜单操作176

5.5.3 图形窗口的工具栏184

第6章　数据分析186

6.1　多项式函数186

6.1.1　多项式表示法186

6.1.2　多项式求值190

6.1.3　多项式乘法和多项式除法191

6.1.4　多项式的导数和微分192

6.1.5　多项式的根和由根创建多项式194

6.1.6　多项式部分分式展开195

6.1.7　多项式曲线拟合196

6.1.8 曲线拟合图形用户接口197

6.2　插值199

6.2.1　一维插值199

6.2.2　二维插值203

6.3　数据分析和傅立叶变换206

6.3.1　基本数据分析函数206

6.3.2　协方差和相关系数矩阵211

6.3.3　有限差分和梯度213

6.3.4　信号滤波和卷积214

6.3.5　傅立叶变换218

6.4　功能函数223

6.4.1　函数的表示223

6.4.2　函数画图224

6.4.3 函数最小值和零点225

6.4.4　数值积分230

6.4.5　在功能函数中使用含参函数233

6.5　微分方程组数值解235

6.5.1 常微分方程组的初值问题235

6.5.2　延迟微分方程组数值解242

6.5.3　常微分方程组的边界问题244

第7章　Simulink仿真环境248

7.1　Simulink概述248

7.1.1　Simulink的概念250

7.1.2　Simulink的工作环境250

7.1.3　Simulink的工作原理255

7.1.4　Simulink模型的特点256

7.1.5　Simulink里的数据类型257

7.1.6　Simulink里的模块和模块库262

7.2　模型的创建267

7.2.1　Simulink模块的基本操作267

7.2.2　创建模型的基本步骤271

7.2.3　模型文件格式272

7.3 子系统及其封装273

7.3.1　创建子系统273

7.3.2　封装子系统275

7.3.3　定义自己的模块库278

7.4　过零检测279

7.5　代数环280

7.6 回调函数282

7.7　运行仿真284

7.7.1　使用窗口运行仿真284

7.7.2　仿真参数的设置285

7.7.3　使用MATLAB命令运行仿真289

7.7.4　改善仿真性能及精度290

7.8　仿真结果分析291

7.8.1　观看输出结果291

7.8.2　线性化292

7.8.3　平衡点的分析293

7.9　模型的调试294

7.9.1　Simulink调试器294

7.9.2　命令行调试296

7.9.3　设置断点296

7.9.4　显示仿真的有关信息297

7.9.5　显示模型的信息299

7.10　S-函数299

7.10.1　什么是S-函数300

7.10.2　为何要用S-函数300

7.10.3　S-函数如何工作300

7.10.4　怎样书写S-函数302

7.10.5　S-函数应用示例304

7.11 综合实例——PLL中的非线性电荷泵和滤波器307

第8章 MATLAB 7.0符号计算功能313

8.1　符号运算入门313

8.1.1 求解一元二次方程x2＋2x＋2＝0的根313

8.1.2　求导数d/dx（cos2x）314

8.1.3　计算定积分b∫ax2dx314

8.1.4　求解一阶微分方程dy/dt＝ay315

8.2　符号对象的创建和使用315

8.2.1　创建符号对象和表达式315

8.2.2　符号对象的基本运算318

8.3　任意精度数学计算319

8.4　符号表达式的化简和替换321

8.4.1　符号表达式的化简321

8.4.2　符号表达式的替换325

8.5　符号矩阵的计算328

8.5.1　基本代数运算328

8.5.2　线性代数运算328

8.5.3　特征值分解330

8.5.4　约当标准型331

8.5.5　奇异值分解331

8.6　符号微积分332

8.6.1　符号表达式的微分运算333

8.6.2　符号表达式的极限334

8.6.3　符号表达式的积分335

8.6.4　级数的求和336

8.6.5　泰勒级数336

8.7　符号积分变换337

8.7.1　Fourier变换338

8.7.2　Laplace变换338

8.7.3　Z变换339

8.8　符号方程求解341

8.8.1　代数方程的求解341

8.8.2　微分方程的求解342

8.9　可视化数学分析界面343

8.9.1 图示化符号函数计算器343

8.9.2　泰勒级数逼近分析器345

8.10　Maple接口345

8.10.1　利用sym函数调用Maple函数345

8.10.2　利用maple函数调用Maple函数346

第9章　文件I/O347

9.1　打开和关闭文件347

9.1.1　打开文件347

9.1.2　关闭文件348

9.2　读取二进制文件349

9.3　写入二进制文件351

9.4　读取文本文件351

9.5　写入文本文件354

9.6　文件内的位置控制355

第10章　信号处理工具箱358

10.1　数字信号处理基本理论358

10.1.1　离散信号与系统358

10.1.2　Z变换360

10.1.3　离散傅立叶变换361

10.1.4　数字滤波器结构363

10.2　MATLAB 7.0的信号处理工具箱函数368

10.2.1　波形产生（Waveform Generation）368

10.2.2　滤波器分析（Filter Analysis）368

10.2.3　滤波器实现（Filter Implementation）369

10.2.4　线性系统变换（Linear System Transformations）369

10.2.5　FIR滤波器设计（FIR Digital Filter Design）370

10.2.6　IIR滤波器设计（IIR Digital Filter Design）370

10.2.7　IIR滤波器阶的选择（IIR Filter Order Estimation）370

10.2.8　变换（Transforms）371

10.2.9　统计信号处理和谱分析（Statistical Signal Processing and Spectral Analysis）371

10.2.10　窗函数（Windows）372

10.2.11　参数化建模（Parametric Modeling）372

10.2.12　特殊操作（Specialized Operations）373

10.2.13　模拟低通滤波器原型（Analog Lowpass Filter Prototypes）373

10.2.14　模拟滤波器设计（Analog Filter Design）373

10.2.15　模拟滤波器转换（Analog Filter Transformation）374

10.2.16　滤波器离散化（Filter Discretization）374

10.2.17　对数倒谱分析（Cepstral Analysis）374

10.2.18　线性预测（Linear Prediction）374

10.2.19　多速信号处理（Multirate Signal Processing）375

10.2.20　图形用户接（Graphical User Interfaces）375

10.3　基于MATLAB的信号处理系统分析与设计375

10.3.1 离散信号与系统的MATLAB实现375

10.3.2　离散傅立叶变换的MATLAB实现378

10.3.3　Z变换的MATLAB实现380

10.3.4　FIR滤波器的MATLAB实现383

10.3.5　IIR滤波器的MATLAB实现386

第11章　图像处理工具箱391

11.1　图像处理工具箱介绍391

11.1.1　常用图像格式391

11.1.2　MATLAB 7.0图像类型393

11.1.3　MATLAB 7.0图像类型转换396

11.2　图像的显示398

11.2.1　标准图像显示技术398

11.2.2　特殊图像显示技术400

11.3 图像的几何运算403

11.3.1 图像插值403

11.3.2　图像大小调整404

11.3.3　图像旋转405

11.3.4　图像剪裁406

11.4　图像的变换技术407

11.4.1　数字图像的二维傅立叶变换408

11.4.2　数字图像的离散余弦变换412

11.4.3　其他变换技术417

11.5 图像分析418

11.5.1 像素值及其统计419

11.5.2　图像分析422

11.5.3 图像调整425

11.5.4　图像平滑428

11.6　特殊区域处理431

11.6.1 区域的指定431

11.6.2　特定区域滤波432

11.6.3　特定区域填充433

第12章　高级图形设计435

12.1 句柄图形435

12.1.1 图形对象、图像句柄和句柄图形树结构435

12.1.2　图形对象种类436

12.1.3 图形对象属性概念438

12.2　图形对象的操作439

12.2.1　创建图形对象439

12.2.2　图形对象属性设置441

12.2.3　属性值查询442

12.2.4　设置用户属性默认值444

12.3 句柄使用方法448

12.3.1　访问对象句柄448

12.3.2　使用句柄操作图形对象450

12.3.3　控制图形输出452

12.3.4　在M文件中保存句柄456

12.4　GUI设计向导458

12.4.1 图形用户界面概述458

12.4.2 启动GUIDE459

12.4.3　GUIDE提供的用户控件460

12.4.4　界面设计工具集461

12.4.5　GUI组态467

12.4.6　GUI界面设计470

12.5　编程设计GUI472

12.5.1 M文件以及GUI数据管理472

12.5.2　回调函数的使用方法474

12.5.3 图形窗口的行为控制476

12.6 图形用户界面设计实例477

12.6.1 图形界面的实现477

12.6.2　行为控制的实现478

第13章　MATLAB 7.0与Word、Excel的混合使用487

13.1　Notebook的安装和使用环境487

13.2　一个Notebook实例488

13.3　Notebook使用的几个问题490

13.4　Excel link的安装和使用环境491

13.4.1　Excel link的安装491

13.4.2　设置Excel link的启动方式493

13.4.3　终止Excel link的运行494

13.5 一个Excel link实例495

13.5.1　数据表执行方式495

13.5.2　宏命令执行模式（Macro Version）496

13.6　Excel link使用的几个问题498

13.6.1　关于语法499

13.6.2　关于工作表499

第14章　编译工具箱500

14.1　编译器概述500

14.2　编译器的安装和配置500

14.2.1 配置MATLAB 7.0编译器的前提准备500

14.2.2　对编译器进行配置501

14.3　MATLAB 7.0编译器的使用503

14.3.1　编译过程503

14.3.2　MCR的安装503

14.3.3　编译指令mcc504

14.3.4　创建独立的应用程序505

第15章　应用程序接口511

15.1　创建C语言MEX文件511

15.1.1　MEX文件简介511

15.1.2　编写C MEX文件512

15.2　创建Fortran语言MEX文件514

15.2.1　Fortran语言MEX文件简介514

15.2.2　FortranMEX文件示例515

15.3　MAT文件应用516

15.4 　ATLAB引擎技术的应用519

15.5　MATLAB的Java接口522

15.5.1　Java接口应用522

15.5.2　应用示例524

15.6 MATLAB中的DDE技术525

15.6.1　关于DDE的一般性说明525

15.6.2　DDE中的MATLAB服务器526

15.6.3　DDE中的MATLAB客户526

15.7 MALAB中的ActiveX技术529

15.7.1　关于ActiveX的一般性说明529

15.7.2　MATLAB的ActiveX自动化529

附录532

A.1 常用命令和函数532

A.2　SIMULINK的库模块543

A.2.1　库模块543

A.2.2　连续模块子库Continuous543

A.2.3　离散模块子库Discrete544

A.2.4　解析函数和查表函数模块子库Functions＆Tables544

A.2.5　一般数学函数子库Math544

A.2.6　非线性模块子库Nonlinear544

A.2.7　信号和系统模块子库Signal＆Systems545

A.2.8　信宿模块子库Sinks545

A.2.9　信源模块子库Sources545

A.3　应用程序接口函数库546

A.3.1　外部程序接口函数库546

A.3.2　MAT文件库函数546

A.3.3　MATLAB引擎函数库547

A.3.4　ActiveX对象的构造和操作命令547

A.3.5　动态数据交换函数547