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第1章 MATLAB概述1

1.1 MATLAB简介1

1.1.1 什么是MATLAB1

1.1.2 MATLAB的特点2

1.1.3 MATLAB系统5

1.2 MATLAB的安装和卸载6

1.3 MATLAB用户操作8

1.3.1 命令窗口8

1.3.2 M文件10

1.3.3 帮助窗口12

1.3.4 工作窗口12

1.3.5 图形窗口13

1.3.6 搜索路径13

1.4 查询帮助命令14

1.4.1 help命令14

1.4.2 lookfor函数的使用15

1.4.3 模糊寻找16

1.5 本章小结16

第2章 数值计算17

2.1 数组运算17

2.1.1 数组的创建与操作17

2.1.2 数组运算21

2.2 矩阵及其操作26

2.2.1 矩阵的创建26

2.2.2 矩阵的扩展36

2.2.3 矩阵的重构39

2.3 MATLAB矩阵元素的运算40

2.3.1 矩阵加减运算40

2.3.2 矩阵乘运算41

2.3.3 矩阵除运算41

2.3.4 矩阵幂运算42

2.3.5 矩阵元素的查找43

2.3.6 矩阵元素的排序45

2.3.7 矩阵元素的求和46

2.3.8 矩阵元素的求积46

2.3.9 矩阵元素的差分48

2.4 矩阵分析49

2.4.1 向量和矩阵的范数49

2.4.2 矩阵的秩50

2.4.3 矩阵的行列式50

2.4.4 矩阵的迹51

2.4.5 矩阵的化零矩阵51

2.4.6 矩阵的求逆52

2.4.7 矩阵的分解53

2.4.8 矩阵特征值和特征向量57

2.4.9 矩阵的超越函数58

2.5 稀疏矩阵61

2.5.1 稀疏矩阵的存储方式61

2.5.2 稀疏矩阵的生成61

2.5.3 稀疏矩阵的运算68

2.6 本章小结70

第3章 结构体和单元数组71

3.1 结构体71

3.1.1 结构体的创建71

3.1.2 获取结构体内部数据74

3.1.3 结构体操作函数75

3.1.4 结构体嵌套76

3.1.5 结构体函数77

3.2 单元数组78

3.2.1 单元数组的创建78

3.2.2 单元数组的显示80

3.2.3 单元数组的图形显示80

3.2.4 单元数组的访问81

3.2.5 单元数组的删除和重新定义82

3.2.6 单元数组的操作函数83

3.3 本章小结84

第4章 字符串85

4.1 创建字符串85

4.1.1 创建单行字符串85

4.1.2 创建多行字符串86

4.2 字符串操作87

4.2.1 字符串的比较87

4.2.2 字符串的替换和查找89

4.2.3 其他操作90

4.3 字符数组与数值数组间的相互转换92

4.4 本章小结94

第5章 MATLAB程序设计95

5.1 MATLAB分支控制语句95

5.1.1 顺序结构95

5.1.2 if-else-end分支结构96

5.1.3 switch-case和otherwise99

5.1.4 for循环结构100

5.1.5 while循环结构103

5.2 交互式程序控制命令104

5.2.1 input和disp命令104

5.2.2 pause命令106

5.2.3 continue命令106

5.2.4 break命令106

5.2.5 echo命令108

5.3 程序终止的return语句108

5.4 错误控制的try-catch结构109

5.5 本章小结110

第6章 M文件111

6.1 变量111

6.1.1 变量的命名111

6.1.2 变量的类型111

6.1.3 MATLAB默认的特殊变量113

6.1.4 流程控制变量113

6.2 M文件和MATLAB编程概述114

6.2.1 M文件概述114

6.2.2 MATLAB的工作模式117

6.3 M文件结构实例118

6.3.1 M文件的一般结构118

6.3.2 脚本文件实例119

6.3.3 函数文件实例119

6.4 函数类型123

6.4.1 匿名函数123

6.4.2 M文件主函数124

6.4.3 子函数124

6.4.4 嵌套函数125

6.4.5 私有函数125

6.4.6 重载函数125

6.5 本章小结125

第7章 数据分析127

7.1 数据插值127

7.1.1 一维插值127

7.1.2 二维插值128

7.2 曲线拟合129

7.3 函数极限131

7.4 函数求导131

7.5 数值积分132

7.5.1 一元函数的数值积分132

7.5.2 多重数值积分134

7.6 本章小结135

第8章 绘制二维图形137

8.1 MATLAB图形窗口概述137

8.2 二维绘图139

8.2.1 基本绘图流程139

8.2.2 plot命令139

8.2.3 设置曲线格式和标记点格式141

8.2.4 子图绘制142

8.2.5 叠加绘制143

8.2.6 坐标轴设置144

8.2.7 对数坐标系绘图146

8.2.8 绘制双纵坐标曲线图147

8.2.9 极坐标绘图147

8.3 二维特殊绘图148

8.3.1 条形图和面域图148

8.3.2 饼形图150

8.3.3 直方图151

8.3.4 等高线图151

8.3.5 向量图152

8.3.6 网格图绘制153

8.3.7 曲面图绘制155

8.3.8 其他特殊绘图指令156

8.3.9 函数绘制158

8.4 本章小结159

第9章 绘制三维图形161

9.1 创建三维图形161

9.1.1 三维图形概述161

9.1.2 三维曲线图162

9.1.3 三维曲面图164

9.2 特殊的三维图形167

9.2.1 三维柱状图示例167

9.2.2 散点图168

9.2.3 火柴杆图169

9.2.4 等高线图170

9.2.5 瀑布图171

9.2.6 简易绘图函数171

9.3 显示与控制三维图形173

9.3.1 颜色控制173

9.3.2 坐标控制175

9.3.3 视角控制176

9.4 绘制动画图形177

9.5 四维图形可视化180

9.5.1 用颜色描述第四维180

9.5.2 其他函数182

9.6 本章小结183

第10章 信号与系统应用185

10.1 MATLAB信号处理基础介绍185

10.1.1 连续时间系统的时域信号处理185

10.1.2 离散时间系统及其实现189

10.1.3 离散时间信号的基本运算201

10.2 MATLAB信号积分变换211

10.2.1 傅里叶变换及其反变换211

10.2.2 Z变换定义与性质220

10.2.3 离散余弦变换221

10.3 MATLAB统计信号处理223

10.3.1 相关性223

10.3.2 重新采样224

10.3.3 窗函数230

10.3.4 功率谱估计233

10.3.5 现代谱分析241

10.3.6 时频分析244

10.3.7 特殊变换方法245

10.4 本章小结249

第11章 数字信号处理251

11.1 IIR滤波器的设计251

11.1.1 IIR滤波器优势251

11.1.2 IIR滤波器设计过程251

11.1.3 经典法IIR滤波器设计252

11.1.4 双线性变换法IIR滤波器设计271

11.2 FIR滤波器设计275

11.2.1 窗函数FIR滤波器设计276

11.2.2 最小二乘法FIR滤波器设计291

11.2.3 其他设计方法293

11.3 本章小结299

第12章 参数建模301

12.1 时域建模301

12.1.1 AR模型301

12.1.2 MA模型306

12.1.3 ARMA模型309

12.2 频域建模315

12.2.1 非参量类方法316

12.2.2 参数法323

12.2.3 Subspace Methods子空间法326

12.2.4 谱分析综合应用327

12.3 信号处理GUI工具337

12.3.1 信号处理综合工具337

12.3.2 波形查看器338

12.3.3 谱分析查看器338

12.3.4 滤波可视化工具339

12.3.5 滤波器设计与分析工具340

12.3.6 滤波器处理工具341

12.4 本章小结343

第13章 图像处理工具箱345

13.1 MATLAB图像处理基础知识345

13.1.1 MATLAB图像表达方式345

13.1.2 MATLAB支持的图像文件格式346

13.1.3 MATLAB图像的类型346

13.1.4 MATLAB图像类型转换349

13.1.5 MATLAB图像数据的读写355

13.2 图像显示357

13.2.1 标准图像显示技术357

13.2.2 特殊图像显示技术360

13.3 图像运算363

13.3.1 代数运算363

13.3.2 几何运算365

13.4 图像数据变换368

13.4.1 二维傅里叶变换368

13.4.2 离散余弦变换369

13.4.3 其他变换371

13.5 图像分析374

13.5.1 像素值及统计374

13.5.2 灰度图边缘检测377

13.5.3 四叉树分解379

13.6 图像调整380

13.6.1 灰度的调整380

13.6.2 增强图像色彩381

13.7 图像平滑382

13.7.1 线性滤波382

13.7.2 中值滤波383

13.7.3 自适应滤波383

13.8 图像区域处理384

13.8.1 区域滤波384

13.8.2 区域填充385

13.8.3 移除小对象386

13.9 形态学操作387

13.9.1 图像膨胀387

13.9.2 图像腐蚀388

13.9.3 形态学重建388

13.10 本章小结389

第14章 句柄图形对象391

14.1 句柄图形对象概述391

14.2 get和set函数391

14.3 根对象393

14.4 图形窗口对象394

14.5 核心图形对象394

14.6 本章小结400

第15章 图形用户界面（GUI）401

15.1 图形用户界面（GUI）简介401

15.1.1 GUI程序概述401

15.1.2 打开GUIDE开发环境401

15.2 使用GUIDE创建GUI界面403

15.2.1 设置组件属性403

15.2.2 几何排列工具403

15.2.3 设计菜单404

15.2.4 对象浏览器405

15.3 对话框对象405

15.3.1 公共对话框406

15.3.2 一般对话框407

15.4 建立菜单412

15.5 本章小结413

第16章 外部接口操作415

16.1 数据基本操作415

16.2 底层文件基本I/O操作416

16.3 文件的读写418

16.3.1 读写二进制文件418

16.3.2 读写记事本数据420

16.3.3 读写电子表格数据421

16.3.4 读写声音文件424

16.3.5 读写视频文件425

16.4 本章小结426