基 礎(chǔ) 篇

第1章 入門基礎(chǔ) 3
1.1 MATLAB概述 3
1.1.1 MATLAB的優(yōu)勢特點 4
1.1.2 MATLAB的計算實例 5
1.2 MATLAB安裝方法 8
1.3 MATLAB環(huán)境介紹 10
1.4 預(yù)備知識 11
1.4.1 仿真的分類 12
1.4.2 仿真的發(fā)展 13
1.4.3 常見的仿真軟件 13
1.5 拓展知識 15
1.6 思考問題 16
1.7 常見問題 16
第2章 基本計算 17
2.1 入門實例 17
2.2 變量 18
2.2.1 預(yù)定義變量 18
2.2.2 用戶自定義變量 18
2.2.3 表達(dá)式 19
2.2.4 逗號與分號的區(qū)別 19
2.3 基本數(shù)據(jù)類型 20
2.3.1 數(shù)值類型 20
2.3.2 邏輯類型 20
2.3.3 字符串類型 20
2.3.4 單元類型 21
2.3.5 結(jié)構(gòu)類型 22
2.4 基本運算 23
2.4.1 算術(shù)運算 23
2.4.2 關(guān)系運算 24
2.4.3 邏輯運算 25
2.4.4 數(shù)學(xué)函數(shù) 25
2.5 拓展知識 27
2.6 思考問題 29
2.7 常見問題 29
附錄A C語言中結(jié)構(gòu)變量的定義及使用 30
A.1 C語言中結(jié)構(gòu)變量的定義 30
A.2 C語言中結(jié)構(gòu)變量的使用 31
第3章 數(shù)組和矩陣 32
3.1 入門實例 32
3.2 數(shù)組計算 34
3.2.1 數(shù)組的創(chuàng)建 34
3.2.2 數(shù)組的訪問 36
3.2.3 數(shù)組的運算 37
3.3 矩陣計算 39
3.3.1 矩陣的創(chuàng)建 39
3.3.2 矩陣的訪問 40
3.3.3 矩陣的運算 40
3.4 符號的作用 45
3.5 拓展知識 45
3.6 思考問題 46
3.7 常見問題 46
附錄B 矩陣的對角化 48
B.1 對角化 48
B.2 實對稱矩陣的對角化 49
第4章 數(shù)值計算 50
4.1 入門實例 50
4.2 數(shù)據(jù)分析 52
4.3 數(shù)據(jù)插值 53
4.4 數(shù)據(jù)擬合 54
4.5 多項式運算 55
4.5.1 多項式的創(chuàng)建 55
4.5.2 多項式的求根 56
4.5.3 多項式的乘運算 56
4.5.4 多項式的除運算 57
4.5.5 多項式的微積分 57
4.6 代數(shù)方程求解 58
4.7 微分方程求解 60
4.8 拓展知識 61
4.8.1 Lyapunov方程的計算求解 62
4.8.2 Sylvester方程的計算求解 64
4.8.3 Riccati方程的計算求解 67
4.9 思考問題 68
4.10 常見問題 68
附錄C 最小二乘法和微積分基本概念 68
C.1 最小二乘法 69
C.2 微積分的基本概念 69
第5章 符號計算 72
5.1 入門實例 72
5.2 符號變量的創(chuàng)建 73
5.3 符號表達(dá)式運算 74
5.3.1 算術(shù)運算 74
5.3.2 函數(shù)運算 75
5.4 符號微積分 77
5.5 符號方程求解 81
5.6 拓展知識 84
5.6.1 基本指令 84
5.6.2 調(diào)用MAPLE函數(shù) 85
5.6.3 運行MAPLE程序 87
5.7 思考問題 88
5.8 常見問題 88
附錄D 微分方程基礎(chǔ) 89
D.1 微分方程的概念 89
D.2 初等積分法 89
D.3 一階線性微分方程 89
D.4 常系數(shù)線性微分方程 90
D.5 初值問題數(shù)值解 90
第6章 圖形繪制 92
6.1 入門實例 92
6.2 可視化數(shù)據(jù)的分類 93
6.3 二維繪圖 94
6.3.1 基本繪圖函數(shù) 94
6.3.2 繪圖控制符 95
6.3.3 其他繪圖函數(shù) 96
6.4 三維繪圖 97
6.4.1 三維曲線圖 98
6.4.2 三維網(wǎng)格圖 98
6.4.3 三維曲面圖 100
6.5 圖形窗口的控制與操作 100
6.5.1 子窗口繪制 101
6.5.2 窗口的刷新 103
6.5.3 窗口的視點 104
6.6 圖形繪制的輔助操作 105
6.7 拓展知識 107
6.8 思考問題 108
6.9 常見問題 108
附錄E 計算機(jī)圖形學(xué)基礎(chǔ) 108
第7章 圖像處理 110
7.1 入門實例 110
7.2 MATLAB數(shù)字圖像處理 112
7.2.1 圖像文件輸入/輸出 112
7.2.2 圖像顯示 113
7.2.3 圖像幾何運算 120
7.2.4 圖像亮度調(diào)整 123
7.2.5 圖像斑點去除 125
7.2.6 圖像輪廓提取 127
7.2.7 圖像邊界提取 127
7.2.8 圖像間的運算 128
7.2.9 特定區(qū)域處理 129
7.3 拓展知識 130
7.3.1 傅里葉變換 131
7.3.2 離散余弦變換 132
7.3.3 Radon變換 134
7.4 思考問題 136
7.5 常見問題 137
附錄F 圖像處理基礎(chǔ) 137
F.1 圖像數(shù)字化 138
F.2 圖像的類型 139
F.3 數(shù)字圖像的存儲 139
第8章 M程序設(shè)計 143
8.1 入門實例 143
8.2 MATLAB編程特點 144
8.3 M文件形式 146
8.3.1 基本組成結(jié)構(gòu) 146
8.3.2 腳本文件 147
8.3.3 函數(shù)文件 147
8.3.4 局部變量和全局變量 149
8.4 控制結(jié)構(gòu) 150
8.4.1 順序結(jié)構(gòu) 150
8.4.2 分支結(jié)構(gòu) 151
8.4.3 循環(huán)結(jié)構(gòu) 153
8.4.4 其他流程控制語句 154
8.5 M文件調(diào)試 155
8.6 M文件的編程規(guī)范 158
8.7 拓展知識 159
8.7.1 MATLAB調(diào)用其他程序的方法 160
8.7.2 其他程序調(diào)用MATLAB內(nèi)置函數(shù)
的方法 168
8.8 思考問題 172
8.9 常見問題 173
附錄G 即時編譯技術(shù) 173
第9章 GUI圖形用戶界面設(shè)計 174
9.1 入門實例 174
9.2 GUI設(shè)計工具介紹 175
9.2.1 GUIDE的啟動方法 176
9.2.2 GUI文件的構(gòu)成 177
9.2.3 GUIDE的構(gòu)成 180
9.3 GUI設(shè)計方法 184
9.4 用戶控件的制作 184
9.4.1 控件對象的描述 185
9.4.2 控件對象的屬性 185
9.4.3 對話框設(shè)計 187
9.4.4 用戶控件的設(shè)計實例 191
9.5 用戶菜單的制作 193
9.5.1 用戶菜單的制作方法 194
9.5.2 用戶菜單的設(shè)計實例 194
9.6 M文件的函數(shù)構(gòu)成 196
9.6.1 函數(shù)說明 196
9.6.2 參數(shù)說明 196
9.6.3 GUIDE數(shù)據(jù)傳遞機(jī)制 197
9.6.4 函數(shù)使用實例 197
9.7 拓展知識 199
9.8 思考問題 200
9.9 常見問題 200
附錄H 可視化開發(fā) 201
第10章 MATLAB工具箱 203
10.1 入門實例 203
10.2 工具箱分類 205
10.3 Simulink工具箱 207
10.3.1 Simulink的啟用方法 208
10.3.2 Simulink模塊庫簡介 209
10.3.3 Simulink建模與仿真 213
10.3.4 Simulink建模實例 215
10.3.5 Simulink建模仿真命令 217
10.4 信號處理工具箱 218
10.4.1 工具箱簡介 218
10.4.2 SPTool工具 219
10.4.3 信號處理實例 220
10.4.4 信號處理命令函數(shù) 225
10.5 通信工具箱 232
10.5.1 工具箱簡介 232
10.5.2 通信命令函數(shù) 236
10.5.3 通信系統(tǒng)模塊集 237
10.5.4 通信系統(tǒng)性能仿真 242
10.6 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱 245
10.6.1 工具箱簡介 245
10.6.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具 250
10.6.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用實例 251
10.6.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)命令函數(shù) 258
10.7 大數(shù)據(jù)處理工具箱 262
10.7.1 工具箱簡介 262
10.7.2 大數(shù)據(jù)存儲 263
10.7.3 Tall數(shù)組 266
10.7.4 MapReduce 269
10.8 拓展知識 271
10.9 思考問題 273
10.10 常見問題 274

應(yīng) 用 篇

第11章 圖像處理方面的應(yīng)用 277
11.1 典型問題 277
11.2 主要思路 277
11.3 圖像處理預(yù)備知識 277
11.4 MATLAB函數(shù) 278
11.5 MATLAB的實現(xiàn)方式 278
11.6 思考 287
第12章 GUI設(shè)計方面的應(yīng)用 288
12.1 典型問題 288
12.2 主要思路 288
12.3 游戲設(shè)計預(yù)備知識 289
12.4 MATLAB函數(shù) 289
12.5 MATLAB的實現(xiàn)方式 290
12.6 思考 298
第13章 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用 299
13.1 典型問題 299
13.2 主要思路 299
13.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)備知識 300
13.4 MATLAB函數(shù) 301
13.5 MATLAB的實現(xiàn)方式 301
13.6 思考 305
第14章 信號處理方面的應(yīng)用 306
14.1 典型問題 306
14.2 主要思路 306
14.3 信號處理預(yù)備知識 307
14.4 MATLAB函數(shù) 307
14.5 MATLAB的實現(xiàn)方式 308
14.5.1 設(shè)計過程 308
14.5.2 調(diào)試分析 311
14.6 思考 317
第15章 大數(shù)據(jù)處理方面的應(yīng)用 318
15.1 典型問題 318
15.2 主要思路 318
15.3 MapReduce預(yù)備知識 319
15.4 MATLAB函數(shù) 320
15.5 MATLAB的實現(xiàn)方式 320
15.6 思考 328
參考文獻(xiàn) 329