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第1章 初识MATLAB1

1.1 MATLAB简介和使用1

1.1.1 MATLAB的功能和优缺点1

1.1.2 MATLAB产品系列和版本介绍4

1.1.3 MATLAB的安装5

1.1.4 MATLAB集成开发环境11

1.1.5搜索路径设定15

1.2 MATLAB帮助和演示系统17

1.2.1联机帮助系统17

1.2.2命令窗口查询帮助系统19

1.2.3联机演示系统20

第2章 MATLAB基础知识22

2.1 MATLAB语言基础22

2.1.1 MATLAB的数据类型22

2.1.2变量与数组30

2.1.3预定义变量34

2.1.4 MATLAB运算符35

2.1.5流程控制语句40

2.1.6常用命令44

2.2 M文件46

2.2.1 M脚本文件47

2.2.2 M函数文件49

2.3文件输入/输出（I/O）50

2.3.1 load/save51

2.3.2 dlmread/dlmwrite52

2.3.3 imread/imwrite53

第3章 矩阵的生成和基本运算55

3.1常用矩阵生成55

3.1.1 zeros——创建零矩阵55

3.1.2 eye——创建单位矩阵56

3.1.3 magic——创建魔方矩阵57

3.1.4 ones——创建全1矩阵57

3.1.5 linspace——创建线性等分向量58

3.1.6 logspace——创建对数等分向量59

3.1.7 rand——创建均匀分布随机矩阵60

3.1.8 rand——创建正态分布随机矩阵61

3.1.9 randperm——生成随机整数排列63

3.1.10 cat——创建多维数组63

3.1.11 hilb——生成Hilbert（希尔伯特）矩阵64

3.1.12 invhilb——生成逆希尔伯特矩阵65

3.1.13 pascal——生成Pascal矩阵65

3.1.14 toeplitz——生成托普利兹矩阵66

3.1.15 compan生成友矩阵67

3.1.16 hankel——生成Hankel矩阵68

3.1.17 blkdiag——生成以输入元素为对角线元素的矩阵69

3.1.18 wilkinson——生成Wilkinson特征值测试矩阵69

3.1.19 spaugment——生成最小二乘增广矩阵70

3.2矩阵基本运算70

3.2.1矩阵运算基础71

3.2.2 dot——向量或矩阵的点乘72

3.2.3 cross——向量或矩阵的叉乘73

3.2.4 rank——求矩阵的秩74

3.2.5 det——求矩阵的行列式75

3.2.6 inv——求矩阵的逆75

3.2.7 pinv——求矩阵的伪逆矩阵76

3.2.8 trace——求矩阵的迹77

3.2.9 norm——求矩阵和向量的范数78

3.2.10 conv——向量的卷积和多项式乘法79

3.2.11 deconv——反褶积和多项式除法80

3.2.12 kron——张量积80

3.2.13 intersect——求两个集合的交集81

3.2.14 ismember——检测集合中的元素82

3.2.15 setdiff——求两个集合的差83

3.2.16 setxor——求两个集合交集的非（异或）84

3.2.17 union——求集合的并集84

3.2.18 unique——求集合的单值元素85

3.2.19 diag——创建对角矩阵86

3.2.20 tril——下三角矩阵的抽取87

3.2.21 triu——上三角矩阵的抽取87

3.2.22 reshape——矩阵变维88

3.2.23 repmat——矩阵的复制和平铺89

3.2.24 rot90——矩阵旋转90

3.2.25 fliplr——矩阵左右翻转91

3.2.26 flipud——矩阵上下翻转91

3.2.27 flipdim——按指定维数翻转矩阵92

3.2.28 expm——矩阵的指数函数92

3.2.29 logm——求矩阵的对数94

3.2.30 funm——矩阵的函数运算95

3.2.31 sqrtm——矩阵的平方根96

3.2.32 cond——求矩阵的条件数97

3.2.33 condest 1-范数的条件数估计97

3.2.34 normest——2-范数的条件数估计98

3.2.35 rcond——矩阵可逆的条件数估值99

3.2.36 condeig——特征值的条件数100

3.2.37 rat/rats——用有理数形式表示矩阵100

3.2.38 sym——数值矩阵转为符号矩阵101

3.2.39 factor——符号矩阵的因式分解102

3.2.40 expand——符号矩阵的展开102

3.2.41 numel——矩阵的元素个数103

3.2.42 cdf2rdf——复对角矩阵转化为实对角矩阵103

3.2.43 orth——将矩阵正交规范化104

3.2.44 rref——计算行阶梯矩阵105

第4章 矩阵运算进阶107

4.1矩阵方程求解107

4.1.1 eig——计算矩阵的特征值、特征向量107

4.1.2 svd——奇异值分解109

4.1.3 chol——Cholesky分解110

4.1.4 lu——LU分解111

4.1.5 qr——QR分解112

4.1.6 qrdelete——对矩阵删除行/列后进行QR分解113

4.1.7 qrinsert——对矩阵添加行/列后进行QR分解114

4.1.8 schur——Schur分解115

4.1.9 qz——特征值问题的QZ分解116

4.1.10 gsvd——广义奇异值分解117

4.1.11 rsf2csf——实Schur向复Schur转化118

4.1.12 hess——海森伯格形式的分解119

4.1.13直接法求线性方程组的特解120

4.1.14用rref函数求线性方程组的特解121

4.1.15 null——求线性齐次方程组的通解122

4.1.16 symmlq——LQ法解线性方程组123

4.1.17 bicg——双共轭梯度法解方程组124

4.1.18 bicgstab——稳定双共轭梯度法解方程组125

4.1.19 cgs——复共轭梯度平方法解方程组126

4.1.20 lsqr——共轭梯度的LSQR方法126

4.1.21 gmres——广义最小残差法解方程组127

4.1.22 minres——最小残差法解方程组128

4.1.23 pcg——预处理共轭梯度法解方程组129

4.1.24 qmr——准最小残差法解方程组129

4.2稀疏矩阵技术130

4.2.1 sparse——生成稀疏矩阵130

4.2.2 full——将稀疏矩阵转化为满矩阵132

4.2.3 spdiags——生成带状（对角）稀疏矩阵132

4.2.4 speye——单位稀疏矩阵133

4.2.5 sprand——生成均匀分布的随机稀疏矩阵134

4.2.6 sprandn——生成正态分布的随机稀疏矩阵135

4.2.7 sprandsym——对称随机的稀疏矩阵136

4.2.8 spconvert——外部数据转化为稀疏矩阵137

4.2.9 find——稀疏矩阵非零元素索引138

4.2.10 spfun——针对稀疏矩阵中非零元素应用函数139

4.2.11 spy——画稀疏矩阵非零元素的分布图形140

4.2.12 colperm——非零元素的列变换141

4.2.13 dmperm——Dulmage-Mendelsohn分解141

4.2.14 luinc——稀疏矩阵的分解142

4.2.15 eigs——稀疏矩阵的特征值分解145

4.2.16 cholinc——稀疏矩阵的不完全Cholesky分解146

4.2.17 nnz——统计矩阵中非零元素的个数146

4.2.18 nonzeros——用矩阵中的非零元素构成列向量147

4.2.19 nzmax——计算矩阵非零元素分配的存储空间数148

第5章 数学函数149

5.1基本数学函数149

5.1.1 sin和asin——正弦和反正弦函数149

5.1.2 sinh和asinh——双曲正弦和反双曲正弦函数150

5.1.3 cos和acos——余弦和反余弦函数151

5.1.4 cosh和acosh——双曲余弦和反双曲余弦函数152

5.1.5 tan和atan——正切和反正切函数153

5.1.6 tanh和atanh——双曲正切和反双曲正切函数154

5.1.7 cot和acot——余切和反余切函数155

5.1.8 coth和acoth——双曲余切和反双曲余切函数156

5.1.9 sec和asec——正割和反正割函数157

5.1.10 sech和asech——双曲正割和反双曲正割函数158

5.1.11 csc和acsc——余割和反余割函数159

5.1.12 csch和acsch——双曲余割和反双曲余割函数160

5.1.13 atan2——四象限的反正切函数161

5.1.14 abs——数值的绝对值和复数的模值162

5.1.15 exp——求以e为底的指数函数162

5.1.16 log——求自然对数163

5.1.17 log10/log2——求常用对数/以2为底的对数163

5.1.18 sort——排序函数164

5.1.19 fix——向零方向取整165

5.1.20 round——向最近的整数取整166

5.1.21 floor——朝负无穷大方向取整166

5.1.22 ceil——朝正无穷大方向取整167

5.1.23 rem——求余数168

5.1.24 real——复数的实数部分168

5.1.25 imag——复数的虚数部分169

5.1.26 angle——复数的相角169

5.1.27 conj——复数的共轭值170

5.1.28 complex——创建复数170

5.1.29 mod——求模数171

5.1.30 nchoosek——二项式系数或所有的组合数172

5.2数据分析函数173

5.2.1 max——最大值函数173

5.2.2 min——最小值函数174

5.2.3 mean——平均值函数175

5.2.4 median——中位数函数176

5.2.5 sum——求和函数177

5.2.6 prod——连乘函数178

5.2.7 cumsum——累积总和值179

5.2.8 cumprod——累积连乘180

第6章 插值与数值微积分函数182

6.1插值与拟合182

6.1.1 interp1——一维数据插值函数183

6.1.2 interp2——二维数据插值函数185

6.1.3 interp3——三维数据插值函数186

6.1.4 interpn——n维数据插值188

6.1.5 spline——三次样条插值188

6.1.6 interpft——一维傅里叶（Fourier）插值190

6.1.7 interp1q——快速一维插值191

6.1.8 tablel——一维查表函数191

6.1.9 table2——二维查表函数193

6.1.10 ndgrid——n维网格数据生成194

6.2微积分函数195

6.2.1 limit——求极限195

6.2.2 diff——求数值微分197

6.2.3 diff——求符号微分198

6.2.4 polyder——计算多项式的导数199

6.2.5 fnder——基于样条插值的数值微分求解函数200

6.2.6 gradient——求数值梯度201

6.2.7 int——符号函数的积分203

6.2.8 roots——求多项式的根204

6.2.9 poly——通过根求原多项式系数205

6.2.10 quad——一元函数的数值积分（自适应Simpleson积分法）206

6.2.11 quadl——一元函数的数值积分（自适应Lobatto积分法）207

6.2.12 trapz——用梯形法进行数值积分207

6.2.13 dblquad——矩形区域二元函数重积分的计算208

6.2.14 dsolve——求解常微分方程式209

6.2.15 fzeros——求一元函数的零点210

6.2.16龙格-库塔法解微分方程211

第7章 绘图与图形处理213

7.1二维图形213

7.1.1 plot——最常用的画图函数213

7.1.2画图基本设置215

7.1.3 legend——加图例217

7.1.4 text——添加字符串218

7.1.5 subplot——分区绘图219

7.1.6 grid、box——给坐标加网格和边框220

7.1.7 figure——创建窗口对象221

7.1.8 hold——图形保持223

7.1.9fplot——描绘函数f（x）的曲线224

7.2特殊坐标图形226

7.2.1 loglog——绘制双对数坐标图形226

7.2.2 semilogx——单对数坐标227

7.2.3 polar——绘制极坐标图229

7.2.4 bar和barb——二维条形图230

7.2.5 stairs——阶梯图形231

7.2.6 ezplot——隐函数图形绘制232

7.2.7 fill——填充图形234

7.2.8 zoom——图形缩放235

7.2.9 compass——从原点画箭头图237

7.2.10 comet——二维彗星图239

7.2.11 errorbar——绘制误差图240

7.2.12 feather——画速度向量图241

7.2.13 hist——二维条形直方图242

7.2.14 rose——角度直方图243

7.2.15 stem——二维离散数据图245

7.2.16 stem3——三维离散数据图246

7.2.17 pie——绘制饼形图247

7.3三维图形249

7.3.1 plot3——绘制三维曲线249

7.3.2 mesh——绘制三维网格图250

7.3.3 surf——三维曲面图251

7.3.4 contour3——三维等高线绘制253

7.3.5 contour——曲面的等高线254

7.3.6 clabel——等高线高度标签256

7.3.7 contourc——等高线图形计算257

7.3.8 fill3——填充三维图258

7.3.9 sphere——绘制球体260

7.3.10 contourf——填充二维等高线261

7.3.11 pie3——三维饼形图262

7.3.12 comet3——三维彗星图263

7.3.13 cylinder——生成圆柱图形264

7.3.14 surfc——绘制阴影图及等高线266

7.3.15 surfl——带光照模式的曲面图267

7.3.16 waterfall——瀑布图268

7.4图形图像270

7.4.1 view——视点处理270

7.4.2 colormap——获得当前色图271

7.4.3 brighten——色度控制函数273

7.4.4 colorbar——显示颜色条275

7.4.5 contrast——提高灰色对比度277

7.4.6 rgbplot——画出色图278

7.4.7 shading——设置颜色色调278

7.4.8 hidden——隐含线条的显示280

7.4.9 light——光照处理281

7.4.10 image和imagesc——显示图像对象281

第8章 GUI程序设计283

8.1 GUI设计基本函数283

8.1.1用GUIDE设计GUI程序283

8.1.2 get——获得对象属性289

8.1.3 set——设置对象属性290

8.1.4 uimenu——创建用户菜单291

8.1.5 menu——生成菜单292

8.1.6 uicontrol——控件编写294

8.1.7 uicontextmenu——创建上下文菜单295

8.1.8 getappdata/setappdata——获取/设置应用程序定义的数据值296

8.1.9 ginput——来自鼠标或指针的数据输入297

8.1.10 guihandles创建句柄的一个结构298

8.1.11 guidata——存储或重新获取应用数据299

8.2预定义对话框300

8.2.1 dialog——创建并显示对话框300

8.2.2 errordlg——创建并显示错误对话框301

8.2.3 helpdlg——创建帮助对话框302

8.2.4 warndlg——创建并显示警告对话框303

8.2.5 waitbar——显示等待对话框304

8.2.6 inputdlg——输入对话框305

8.2.7 listdlg——列表选择对话框307

8.2.8 msgbox——消息对话框308

8.2.9 printpreview——打印预览对话框309

8.2.10 printdlg——打印对话框310

8.2.11 questdlg——问题对话框311

8.2.12 uigetdir——创建选择目录的标准对话框312

8.2.13 uisetfont——设置字体对话框314

8.2.14 uisetcolor——颜色选择对话框315

8.2.15 uigetfile——打开文件对话框316

8.2.16 uiputfile——保存文件对话框318

8.3其他实用函数319

8.3.1 gcf/gca/gco——返回当前图形/坐标/对象句柄320

8.3.2 gcbo/gcbf——获得当前执行程序的图形对象/其父对象的句柄321

8.3.3 findall——查找所有图形对象322

8.3.4 allchild——返回对象的所有子对象323

8.3.5 findobj——查找对象324

8.3.6 uiwait/uiresume——停止/恢复程序执行326

8.3.7 dragrect——鼠标拖动长方形327

8.3.8 selectmoveresize——操作轴图形对象和用户界面控制图形对象328

8.3.9 waitforbuttonpress——等待按键或鼠标按下330

第9章 符号运算函数331

9.1算术符号运算331

9.1.1 sym——创建或转换符号对象331

9.1.2 syms——快速创建多个符号对象334

9.1.3符号表达式的加减乘除335

9.1.4 numder——符号表达式的分子和分母336

9.1.5符号表达式求幂337

9.1.6 symsum——求表达式的符号和337

9.1.7 finverse——符号函数的反函数338

9.1.8 compose——复合函数运算339

9.1.9 findsym——找出符号表达式或矩阵中的变量340

9.1.10 sym2poly——将符号多项式转为数值形式341

9.1.11 poly2sym——将多项式系数向量转为带符号变量的多项式342

9.1.12 pretty——符号表达式的化简342

9.1.13 collect——合并同类项343

9.1.14 horner——表达嵌套形式的多项式344

9.1.15 factor——符号表达式因式分解345

9.1.16 expand——展开符号矩阵345

9.1.17 simple/simplify——符号简化346

9.1.18 transpose——符号矩阵的转置348

9.2符号函数作图349

9.2.1 ezplot3——画符号函数的三维曲线图349

9.2.2 ezcontour——画符号函数的等高线图350

9.2.3 ezcontourf——用不同颜色填充的等高线图352

9.2.4 ezpolor——画极坐标图形353

9.2.5 ezmesh——符号函数的三维网格图354

9.2.6 ezmeshc——同时画曲面网格图与等高线图356

9.2.7 ezsurf——三维带颜色的曲面图357

9.2.8 ezsurfc——同时画出曲面图与等高线图359

9.3符号积分变换360

9.3.1 fourier——Fourier变换361

9.3.2 ifourier——Fourier逆变换362

9.3.3 laplace——Laplace变换364

9.3.4 ilaplace——Laplace逆变换365

9.3.5 ztrans——Z变换366

9.3.6 iztrans——逆Z变换367

9.4其他符号运算函数368

9.4.1 vpa——可变精度算法368

9.4.2 subs——替换符号表达式中的变量369

9.4.3 taylor——符号函数的泰勒级数展开式369

9.4.4 jacobian——求雅可比矩阵371

9.4.5 rsums——交互式计算Riemann371

9.4.6 latex——符号表达式的LaTeX表达式372

9.4.7 ccode——符号表达式的C语言代码374

9.4.8 fortran——符号表达式的Fortran语言代码375

第10章 概率统计377

10.1随机数生成377

10.1.1 binornd/binopdf——生成二项分布随机数377

10.1.2 betarnd/betapdf——生成beta分布随机数379

10.1.3 normrnd/normpdf——生成正态分布随机数381

10.1.4 lognrnd/lognpdf——对数正态分布随机数函数382

10.1.5 chi2rnd /chi2pdf——卡方分布随机数函数384

10.1.6 ncx2rnd/ncx2pdf——非中心卡方分布随机数函数386

10.1.7 frnd/fpdf——F分布随机数函数388

10.1.8 ncfrnd/ncfpdf——非中心F分布随机数函数389

10.1.9 poissrnd/poisspdf——泊松分布随机数函数391

10.1.10 trnd/tpdf——t分布随机数函数392

10.1.11 nctrnd/nctpdf——非中心t分布随机数函数394

10.1.12 raylrnd/raylpdf——瑞利分布随机数函数395

10.1.13 wblrnd/wblpdf——韦伯分布随机数函数397

10.1.14 gamrnd/gampdf——求伽马分布随机数函数398

10.1.15 expmd/exppdf——指数分布随机数函数400

10.1.16 random——生成指定分布的随机数401

10.1.17 pdf——计算指定分布的概率密度函数403

10.2随机变量的累积分布/逆累积分布404

10.2.1 binocdf——二项分布的累积概率值404

10.2.2 normcdf——正态分布的累计概率值405

10.2.3 betacdf——beta分布累积分布函数407

10.2.4 cdf——指定分布的累积分布函数408

10.2.5 norminv正态分布逆累积分布函数409

10.2.6 betainv——beta分布逆累积分布函数410

10.2.7 icdf——计算逆累积分布函数411

10.3随机变量的数字特征413

10.3.1 mean——计算样本均值413

10.3.2 geomean计算几何平均数414

10.3.3 nanmean——忽略NaN的算术平均值414

10.3.4 harmmean求调和平均数415

10.3.5 var——求样本方差416

10.3.6 std——求样本标准差417

10.3.7 nanstd——忽略NaN计算的标准差418

10.3.8 median——计算中位数419

10.3.9 nanmedian——忽略了NaN的中位数420

10.3.10 range——求最大值与最小值之差421

10.3.11 skewness——样本的偏斜度422

10.3.12 unifstat——均匀分布的期望和方差423

10.3.13 normstat——正态分布的期望和方差423

10.3.14 binostat——二项分布的期望和方差424

10.3.15 cov——协方差424

10.3.16 corrcoef——相关系数425

10.4参数估计426

10.4.1 unifit——均匀分布的参数估计426

10.4.2 normfit——正态分布的参数估计427

10.4.3 binofit——二项分布的参数估计428

10.4.4 betafit——贝塔分布的参数估计429

10.4.5 expfit——指数分布的参数估计430

10.4.6 gamfit——伽马分布的参数估计431

10.4.7 wblfit——韦伯分布的参数估计431

10.4.8 poissfit——泊松分布的参数估计432

10.4.9 mle——指定分布的参数估计433

10.4.10 nlinfit——非线性回归434

10.4.11 nlintools——交互式非线性回归436

10.4.12 nlparci——非线性回归参数的置信区间437

10.5假设检验439

10.5.1 ttest——t检验法439

10.5.2 ztest——u检验法440

10.5.3 signtest——符号检验441

10.5.4 ranksum——秩和检验442

10.5.5 signrank——符号秩检验443

10.5.6 ttest2——两个正态总体均值差的检验（t检验）444

10.5.7 jbtest——正态分布的拟合度测试445

10.5.8 kstest——单个样本分布的Kolmogorov-Smirnov测试446

10.5.9 kstest2——两个样本具有相同的连续分布的假设检验447

10.6图形绘制448

10.6.1 lsline——最小二乘拟合直线448

10.6.2 normplot——绘制正态分布概率图形449

10.6.3 tabulate——数据的频率表显示450

10.6.4 capaplot——样本的概率图形451

10.6.5 cdfplot——经验累积分布函数图形452

10.6.6 wblplot——韦伯分布概率图形454

10.6.7 histfit——带有正态分布曲线的直方图455

10.6.8 boxplot——样本数据盒须图456

10.6.9 refline——为图形添加参考线457

10.6.10 refcurve——为图形添加多项式曲线458

10.6.11 normspe——在指定界线之间绘制正态分布曲线459

第11章 Simulink仿真461

11.1建模命令461

11.1.1 Simulink——打开Simulink模块库浏览器461

11.1.2 new_syste——建立新的仿真模型462

11.1.3 find_system——查找指定的仿真系统463

11.1.4 load_system——加载指定的仿真系统464

11.1.5 open_syste——打开指定的仿真系统465

11.1.6 close_system——关闭系统模型466

11.1.7 save_system——保存系统模型467

11.1.8 add_block——添加指定模块468

11.1.9 delete_block——删除指定模块468

11.1.10 get_param获取系统模型的参数469

11.1.11 set_param设置系统模型的参数471

11.1.12 gcs/gcb——获得当前系统/当前模块的路径名471

11.1.13 gcbh/getfullname——获得当前模块的句柄和名称473

11.1.14 slupdate——更新仿真模块474

11.1.15 bdclose——关闭当前仿真系统窗口475

11.1.16 slhelp——查看帮助信息476

11.2仿真命令477

11.2.1 sim——动态系统仿真477

11.2.2 simget——获取仿真系统信息478

11.2.3 simset——设置仿真系统参数值479

11.2.4 simplot——绘制仿真输出的图形480

11.2.5 linmod——模型线性化482

11.2.6 trim——求解系统平衡点482

第12章 信号处理484

12.1信号的产生484

12.1.1单位冲激/阶跃信号的产生484

12.1.2 sinc——生成sinc信号485

12.1.3 sawtooth——生成锯齿波或三角波486

12.1.4 chirp——生成扫频信号488

12.1.5 diric——生成Dirichlet信号489

12.2信号时频分析490

12.2.1 mean——信号的均值490

12.2.2 std——信号的标准差491

12.2.3 xcorr——估计信号的相关性492

12.2.4 conv——信号卷积493

12.2.5 fft/ifft——快速傅里叶变换/逆变换494

12.2.6 dct——离散余弦变换495

12.2.7 idct——逆离散余弦变换497

12.2.8 fft2/ifft2——二维快速傅里叶变换/逆变换498

12.2.9 hilbert——希尔伯特变换500

12.2.10 residuez——Z变换的部分分式展开501

12.3滤波器的设计502

12.3.1 buttap——设计巴特沃斯模拟低通滤波器502

12.3.2 cheb1ap——设计切比雪夫1型模拟低通滤波器503

12.3.3 cheb2ap——设计切比雪夫2型模拟低通滤波器504

12.3.4 besselap——设计Bessel模拟低通滤波器504

12.3.5 butter——设计巴特沃斯滤波器505

12.3.6 cheby1——设计切比雪夫1型滤波器507

12.3.7 cheby2——设计切比雪夫2型滤波器509

12.3.8 impinvar——模拟滤波器转换为数字滤波器511

12.3.9 bilinear——用双线性变换法将模拟滤波器转为数字滤波器512

12.3.10 ellip——设计椭圆滤波器512

12.3.11 yulewalk——递归IIR数字滤波器的设计514

12.3.12 fir1——设计FIR滤波器515

12.3.13 fir2——设计基于频率采样的FIR滤波器517

附录A MATLAB常用函数首字母排序检索表518