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第1章 概述1

1.1 MATLAB简介及安装1

1.2 MATLAB的目录结构3

1.3 MATLAB的工作环境3

1.4 MATLAB的通用命令6

1.5 MATLAB的帮助系统8

1.6 MATLAB示例10

习题11

第2章 基础知识12

2.1数据类型12

2.2基本矩阵操作15

2.2.1矩阵的构造16

2.2.2矩阵的大小18

2.2.3矩阵元素的访问20

2.2.4矩阵信息的获取21

2.2.5矩阵结构的改变23

2.3运算符和优先级25

2.3.1算术运算符25

2.3.2关系运算符27

2.3.3逻辑运算符27

2.3.4运算优先级28

2.4矩阵运算函数29

2.4.1矩阵分析29

2.4.2线性方程组求解32

2.4.3矩阵分解33

2.4.4矩阵的特征值和特征向量36

2.4.5矩阵相似变换36

2.4.6矩阵非线性运算37

2.5矩阵元素运算函数39

2.5.1三角函数39

2.5.2指数和对数函数40

2.5.3复数函数41

2.5.4截断和求余函数41

2.5.5特殊函数42

2.6字符串处理函数44

2.6.1字符串的创建45

2.6.2字符串的比较46

2.6.3字符串的查找和替换47

2.6.4字符串与数值间的转换48

2.7符号计算49

2.7.1符号计算入门49

2.7.2符号对象的创建和使用50

2.7.3任意精度计算53

2.7.4符号表达式的化简和替换54

2.7.5符号矩阵计算57

2.7.6符号微积分60

2.7.7符号积分变换62

2.7.8符号方程求解64

2.7.9可视化数学分析界面66

习题67

第3章 基本编程69

3.1 M文件编程70

3.1.1函数70

3.1.2脚本71

3.1.3子函数与私有函数72

3.1.4伪代码72

3.2变量和语句73

3.2.1变量类型73

3.2.2程序控制结构74

3.3程序调试81

3.3.1直接调试法81

3.3.2工具调试法81

3.4函数设计和实现87

3.4.1建立数学模型88

3.4.2编写代码89

3.4.3运行程序89

3.4.4编程习惯89

3.5数据显示及存取90

3.5.1二维绘图90

3.5.2三维绘图94

3.5.3图形处理97

3.5.4图形窗口107

3.5.5 MAT文件的应用111

3.5.6文件I/O111

习题120

第4章Simulink仿真122

4.1 Simulink概述122

4.1.1 Simulink的概念123

4.1.2 Simulink的工作环境124

4.1.3 Simulink的工作原理127

4.1.4 Simulink模型的特点127

4.1.5 Simulink的数据类型128

4.1.6 Simulink的模块和模块库130

4.2模型的创建136

4.3子系统及其封装139

4.3.1创建子系统139

4.3.2封装子系统140

4.3.3自定义模块库143

4.4过零检测143

4.5代数环144

4.6回调函数144

4.7运行仿真146

4.8仿真结果分析150

4.9模型调试150

4.10 S函数153

4.10.1 S函数的概念153

4.10.2 S函数的功能154

4.10.3 S函数的工作流程154

4.10.4 S函数的编写155

4.10.5应用示例158

4.11 S函数实例159

习题162

第5章 图形用户界面（GUI）163

5.1 GUI设计向导163

5.1.1 GUI概述163

5.1.2启动GUIDE164

5.1.3 GUIDE提供的控件164

5.1.4界面设计工具集165

5.1.5 GUI组态167

5.1.6 GUI界面设计168

5.2编程设计GUI170

5.3图形用户界面设计实例172

习题175

第6章 数值计算176

6.1多项式运算176

6.2插值运算182

6.2.1一维插值183

6.2.2二维插值184

6.3数据分析185

6.3.1基本数据分析函数185

6.3.2协方差和相关系数矩阵190

6.3.3有限差分和梯度191

6.3.4信号滤波和卷积192

6.3.5傅里叶变换194

6.4功能函数198

6.5微分方程组求解205

6.5.1常微分方程组的初值问题206

6.5.2延迟微分方程的问题211

6.5.3常微分方程组的边界问题212

习题214

第7章 数学计算216

7.1高等数学216

7.1.1极限求取216

7.1.2导数求取217

7.1.3积分求取217

7.1.4微分方程求解218

7.2线性代数221

7.2.1行列式、逆和秩221

7.2.2矩阵分解222

7.3概率统计226

7.3.1概率计算226

7.3.2数学期望与方差227

7.4复变函数228

7.4.1复数和复数矩阵228

7.4.2复数的运算229

7.4.3泰勒级数展开231

7.4.4拉普拉斯变换及逆变换231

7.4.5傅里叶变换及逆变换233

7.5运筹学234

7.5.1单纯形法的算法原理234

7.5.2单纯形法的算法步骤234

7.5.3单纯形法的MATLAB实现235

习题236

第8章 控制领域237

8.1自动控制领域237

8.1.1控制系统的数学模型237

8.1.2线性系统的时域分析240

8.2现代控制领域243

8.2.1状态空间模型与系统传递函数243

8.2.2稳定性分析244

8.2.3系统能控性和能观性分析245

8.3智能控制领域245

8.3.1智能控制246

8.3.2模糊控制246

8.3.3人工神经网络250

习题256

第9章 数据处理257

9.1信息处理领域257

9.1.1信号处理工具箱257

9.1.2信号处理模型集258

9.1.3信号处理实例258

9.2图像处理领域262

9.2.1图像处理工具箱264

9.2.2视频和图像处理模型集264

9.2.3图像处理实例264

9.3数字语音信号处理领域268

9.3.1语音信号时域特征分析268

9.3.2语音信号频域特征分析274

习题278

第10章 外部接口279

10.1与Word/Excel的混合使用279

10.1.1 Notebook的使用279

10.1.2 Excel link的使用281

10.2编译器286

10.2.1编译器概述287

10.2.2编译器的安装和配置287

10.2.3编译器的使用289

10.3应用程序接口292

10.3.1创建C语言MEX文件292

10.3.2 Java接口294

10.3.3 DDE技术295

10.3.4 ActiveX技术297

习题299

附录 实验300

附1.1 MATLAB基本功能300

附1.2 MATLAB基础知识300

附1.3 MATLAB基本编程301

附1.4 Simulink仿真302

附1.5 MATLAB图形用户界面（GUI）302

附1.6 MATLAB科学计算303

附1.7 MATLAB数学计算304

附1.8 MATLAB控制领域应用304

附1.9 MATLAB数据处理305

附1.10 MATLAB外部接口305

参考文献306