MATLAB从入门到精通(第2版)(matlab仿真教程实例，图像处理应用精粹，matlab宝典！)

1. 内容全面，突出技巧

从基础的变量、函数、数据类型等入手，到数学分析，图形可视化，Simulink仿真，文件读写等，全面详细地帮助读者掌握MATLAB的操作和使用技巧。

2. 版本经典，注重基础

虽然MathWorks公司不断推出新版本，但在基础编程、基础知识和基础操作方面保持了一贯的稳定性。本书在编写时兼顾了版本的更新和内容的稳定。

3. 深入讲解，示例清楚

本书对函数或命令中比较常用的部分进行重点分析讲解。同时通过示例对函数和命令中的一些典型知识点进行深入剖析，从而帮助读者真正掌握MATLAB。

4. 精心编排，便于查阅

本书在讲述MATLAB功能时，精心选择了有代表性的示例。并将相关内容和函数命令通过表格的形式归纳小结，从而便于读者在学习的同时翻阅查找相关部分的命令和函数。

 

　　《MATLAB从入门到精通(第2版)》以MATLAB
7.x软件为基础，系统讲解了MATLAB基本环境和操作方法；分章阐述了矩阵计算、数值计算、符号计算、数据可视化、数据分析、M文件编写、Simulink仿真、句柄图形、图形用户界面、文件读写、MATLAB编译器、应用程序接口等内容；结合相关的函数或命令，精心编写了一些具体的示例，充分说明了具体函数和命令的使用方法。

　　我社网站()提供本书全部示例的源代码，可帮助读者更好地理解书中的内容并更快地掌握MATLAB的使用方法。

　　《MATLAB从入门到精通(第2版)》内容充实、结构紧凑，既可作为高校学生系统学习MATLAB的书籍，也可以作为广大科研和工程技术人员在工作中使用MATLAB的参考书。

第1章　MATLAB 7.x概述　1

1.1　MATLAB简介　1

1.1.1　MATLAB的发展　1

1.1.2　MATLAB的主要特点　2

1.2　MATLAB 7.x的安装　3

1.3　MATLAB 7.x的运行环境　7

1.3.1　MATLAB 7.x的启动　7

1.3.2　MATLAB 7.x的工作环境　8

1.3.3　命令窗口(Command Window)　9

1.3.4　历史命令(History Command)窗口　11

1.3.5　目录和文件管理　14

1.3.6　搜索路径管理　17

1.3.7　工作空间和数组编辑器　18

1.3.8　工作空间数据的保存　20

1.4　MATLAB 7.x的帮助系统　22

1.4.1　命令行帮助查询　22

1.4.2　演示帮助查看　24

1.4.3　内容帮助浏览　25

1.4.4　索引方式查询帮助文件　26

1.4.5　查询帮助文件　26

1.5　本章小结　27

第2章　MATLAB基础知识　28

2.1　MATLAB计算的介绍　28

2.1.1　简单的计算示例　28

2.1.2　基本的数学运算符号　30

2.1.3　命令行中的常用标点　31

2.1.4　命令窗口中的常用操作和编辑命令　31

2.1.5　命令窗口的显示　33

2.2　数值、变量和表达式　35

2.3　数值数据类型　36

2.3.1　整数　36

2.3.2　浮点数　39

2.3.3　整型浮点数间的操作函数　40

2.3.4　复数　41

2.3.5　常见的数学函数　43

2.4　数组　45

2.4.1　一维数组的创建　46

2.4.2　多维数组的创建　48

2.4.3　数组的运算　51

2.4.4　常用的标准数组　53

2.4.5　低维数组的寻址和搜索　54

2.4.6　低维数组的处理函数　58

2.4.7　高维数组的处理和运算　61

2.5　单元数组和结构体　63

2.5.1　单元数组的创建和操作　63

2.5.2　单元数组函数　66

2.5.3　结构体创建　68

2.5.4　结构体函数　69

2.6　字符串　71

2.6.1　字符串创建和简单操作　71

2.6.2　正则表达式搜索字符串　74

2.7　关系和逻辑运算　76

2.7.1　关系运算符　76

2.7.2　逻辑运算符　77

2.7.3　关系和逻辑函数　78

2.8　本章小结　80

第3章　矩阵运算　81

3.1　矩阵函数和特殊矩阵　81

3.1.1　常见的矩阵处理函数　81

3.1.2　特殊矩阵　83

3.1.3　稀疏矩阵　83

3.2　矩阵分析　86

3.2.1　范数分析　87

3.2.2　条件数分析　89

3.2.3　矩阵的行列式　90

3.3　线性方程组　92

3.3.1　恰定方程组　92

3.3.2　欠定方程组　94

3.3.3　超定方程组　95

3.4　矩阵分解　96

3.4.1　Cholesky分解　97

3.4.2　不完全Cholesky分解　98

3.4.3　LU分解　100

3.4.4　不完全LU分解　101

3.4.5　QR分解　103

3.4.6　奇异值分解　106

3.5　特征值分析　108

3.5.1　特征值和特征向量　109

3.5.2　稀疏矩阵的特征值和特征向量　111

3.5.3　特征值的条件数　112

3.5.4　特征值的复数问题　113

3.6　本章小结　114

第4章　MATLAB 7.x编程基础　115

4.1　M文件编辑器　115

4.1.1　打开M文件编辑器　115

4.1.2　M文件编辑器的设置　117

4.1.3　M文件编辑器的打印属性设置　117

4.2　M脚本文件的编写　118

4.3　流程控制　120

4.3.1　for循环结构　120

4.3.2　while循环结构　121

4.3.3　if判断结构　122

4.3.4　switch分支选择结构　123

4.3.5　try-catch结构　124

4.4　控制命令　126

4.4.1　continue命令　126

4.4.2　break命令　126

4.4.3　return命令　127

4.4.4　input命令　128

4.4.5　keyboard命令　128

4.4.6　error和warning命令　129

4.5　程序的向量化概念　129

4.5.1　程序的向量化　130

4.5.2　向量化和循环结构的对比　131

4.5.3　逻辑数组和向量化　132

4.6　M函数文件　134

4.6.1　函数文件的创建　134

4.6.2　伪码文件　135

4.6.3　输入输出参数　136

4.6.4　任意个数输入输出参数　137

4.6.5　函数句柄和匿名函数　140

4.7　程序的调试和剖析　143

4.7.1　程序调试的常见错误　143

4.7.2　直接调试方法　143

4.7.3　通过工具调试　144

4.7.4　M文件剖析　146

4.8　本章小结　149

第5章　数据可视化　150

5.1　图形绘制示例　150

5.2　二维图形绘制　152

5.2.1　plot函数　152

5.2.2　线型、标记和颜色　155

5.2.3　图形坐标轴设置　156

5.2.4　多个图形叠绘及多个图形窗口　159

5.2.5　子图绘制　161

5.2.6　交互式绘图和屏幕刷新　162

5.2.7　plotyy函数绘制双坐标轴　164

5.2.8　easy绘图命令　166

5.3　三维图形绘制　168

5.3.1　曲线图绘制　168

5.3.2　网格图绘制　169

5.3.3　曲面图的绘制　172

5.3.4　绘制等值线图　175

5.4　四维图形可视化　177

5.4.1　slice切片命令　177

5.4.2　其他slice函数　178

5.4.3　等值面图绘制　179

5.5　复数变量图形绘制　182

5.6　特殊图形绘制　183

5.6.1　area区域绘图　184

5.6.2　pie饼图绘制　185

5.6.3　直方图和梯形图　185

5.6.4　矢量分布图绘制　187

5.6.5　误差线图形绘制　188

5.6.6　离散数据绘制　189

5.6.7　伪色彩图绘制　190

5.6.8　极坐标图形绘制　191

5.7　图形的打印输出　192

5.8　本章小结　194

第6章　数据分析　195

6.1　数据插值　195

6.1.1　一维插值　195

6.1.2　二维插值　199

6.1.3　样条插值　201

6.2　曲线拟合　203

6.3　图形界面曲线拟合　204

6.3.1　曲线拟合示例　204

6.3.2　拟合残差图形绘制　205

6.3.3　数据预测　207

6.4　傅里叶分析　208

6.4.1　离散傅里叶变换　208

6.4.2　傅里叶变换相关的常用函数　211

6.4.3　傅里叶级数　212

6.4.4　使用FFT进行插值　215

6.5　优化问题　217

6.5.1　非线性无约束优化　217

6.5.2　约束条件下的非线性优化　220

6.5.3　小值的优化问题　221

6.5.4　线性规划求解　223

6.6　常微分方程　224

6.6.1　常微分方程介绍　224

6.6.2　常微分方程求解　225

6.6.3　加权常微分方程　229

6.6.4　延迟微分方程　231

6.6.5　常微分方程的边界问题　232

6.7　函数的零点问题　234

6.7.1　一元函数的零点　234

6.7.2　多元函数的零点　235

6.8　数值积分　236

6.8.1　一元函数的数值积分　237

6.8.2　多重数值积分　238

6.9　概率论和数理统计　239

6.9.1　概率分布　239

6.9.2　数据分布分析　241

6.9.3　假设检验　242

6.10　本章小结　245

第7章　符号计算　246

7.1　符号对象和符号表达式　246

7.1.1　符号对象的创建命令　246

7.1.2　符号对象的创建示例　247

7.1.3　符号计算中的运算符和函数　248

7.1.4　符号对象的类别识别命令　248

7.1.5　符号表达式中的变量确定　249

7.1.6　符号精度计算　250

7.2　符号表达式的操作　250

7.3　符号表达式的替换　252

7.4　符号函数的操作　253

7.4.1　反函数操作　253

7.4.2　复合函数操作　254

7.5　符号微积分　255

7.5.1　级数求和　255

7.5.2　符号极限　255

7.5.3　符号微分　256

7.5.4　符号积分　258

7.6　符号积分变换　259

7.6.1　傅里叶变换及其反变换　259

7.6.2　拉普拉斯变换及其反变换　260

7.6.3　Z变换及其反变换　261

7.7　符号代数方程求解　262

7.8　符号微分方程求解　263

7.9　利用Maple进行符号计算　265

7.9.1　Maple函数的使用　265

7.9.2　Maple经典函数的调用　266

7.9.3　Maple库函数的帮助　268

7.10　符号分析可视化　270

7.10.1　funtool分析界面　270

7.10.2　taylortool分析界面　271

7.11　本章小结　272

第8章　Simulink仿真系统　273

8.1　Simulink基础知识　273

8.1.1　Simulink的启动　273

8.1.2　Simulink创建仿真示例　274

8.1.3　模块库浏览器　278

8.1.4　Simulink模型窗口　279

8.1.5　模型窗口的菜单栏　280

8.2　Simulink模型操作　283

8.2.1　Simulink模型的原理　283

8.2.2　模块的操作　284

8.2.3　信号线的操作　286

8.3　Simulink信号　287

8.3.1　常见信号　287

8.3.2　复数信号　288

8.3.3　虚拟信号和信号总线　289

8.3.4　创建信号组　291

8.3.5　自定义信号源　294

8.4　常用的Sink模块　295

8.5　Simulink仿真系统的设置　298

8.5.1　解算器(Solver)的设置　299

8.5.2　仿真数据的输入输出设置　300

8.5.3　仿真诊断设置　301

8.6　线性连续系统建模　303

8.6.1　使用积分模块　303

8.6.2　使用积分器求解微分方程　305

8.6.3　传递函数进行仿真　306

8.6.4　状态空间方法进行系统仿真　308

8.7　非线性连续系统建模　309

8.7.1　非线性仿真系统建模简介　309

8.7.2　任意非线性函数的仿真　312

8.8　封装子系统创建和受控执行　315

8.8.1　使用模块组合子系统　315

8.8.2　通过子系统模块创建子系统　316

8.8.3　封装子系统　318

8.8.4　使能控制子系统　320

8.8.5　触发控制子系统　321

8.9　离散时间系统和混合系统　322

8.10　命令方式运行Simulink　324

8.11　本章小结　325

第9章　句柄图形　326

9.1　句柄图形体系　326

9.1.1　图形对象　326

9.1.2　句柄对象　327

9.1.3　对象属性　328

9.1.4　图形对象句柄创建示例　328

9.2　图形对象创建　329

9.2.1　创建图形对象　329

9.2.2　访问图形对象句柄　331

9.2.3　使用句柄操作图形对象　333

9.3　图形对象设置　334

9.3.1　用set命令设置属性　334

9.3.2　图形的默认属性　337

9.3.3　句柄图形的通用属性　338

9.4　高级绘图对象　339

9.4.1　Nextplot属性　339

9.4.2　Newplot命令　340

9.4.3　高级绘图命令　340

9.5　坐标轴对象　341

9.5.1　坐标轴的几何属性　342

9.5.2　坐标轴的刻度属性　343

9.5.3　坐标轴的照相机属性　344

9.5.4　坐标轴的尺度、方向属性　346

9.6　本章小结　346

第10章　图形用户界面　347

10.1　图形用户界面介绍　347

10.2　图形用户界面控件　349

10.2.1　图形用户界面控件的创建　349

10.2.2　鼠标动作执行　353

10.2.3　事件队列的执行顺序　355

10.2.4　回调函数的编写　355

10.3　对话框对象　360

10.4　界面菜单　364

10.5　编写M文件　368

10.6　图形界面创建工具GUIDE　370

10.6.1　GUIDE的启动　370

10.6.2　创建图形用户界面对象　372

10.6.3　设置组件的属性　375

10.6.4　编写回调函数　377

10.6.5　图形用户界面的执行　379

10.6.6　GUIDE创建的工具　379

10.6.7　创建带UIcontrol控件的图形界面　381

10.6.8　创建带菜单和坐标轴的图形界面　384

10.7　本章小结　388

第11章　文件读取I/O　389

11.1　工作空间数据读取　389

11.2　数据文件的导入和导出　391

11.3　底层文件读取I/O　393

11.4　文件名称处理　395

11.5　处理二进制文件　397

11.5.1　读取M文件　397

11.5.2　读取文本文件　399

11.5.3　写入文本文件　401

11.6　处理文本文件　402

11.6.1　使用csvread读取文本文件　402

11.6.2　使用dlmread读入数据　403

11.6.3　使用textread读入文件　405

11.6.4　使用textscan读入数据　407

11.6.5　使用csvwrite输出文本数据　408

11.6.6　使用dlmwrite输出数据　409

11.7　图像文件读入和输出　410

11.7.1　图像文件读入　410

11.7.2　图像文件输出　412

11.8　本章小结　413

第12章　MATLAB 7.x的编译器　414

12.1　编译器概述　414

12.2　编译器的安装和配置　415

12.2.1　安装前提　415

12.2.2　编译器的安装　415

12.2.3　配置编译器　415

12.3　编译过程　420

12.3.1　安装MCR　421

12.3.2　MCR编译过程　422

12.4　编译命令　423

12.5　编译生成独立运行程序　425

12.5.1　编译M文件　425

12.5.2　M文件和C文件的混合编译　428

12.5.3　编译图形绘制M文件　430

12.6　调用M文件中的函数接口　434

12.7　编译生成共享库函数　438

12.8　本章小结　446

第13章　应用程序接口　447

13.1　C语言MEX文件　447

13.1.1　MEX文件的数据　447

13.1.2　C-MEX文件的调用　448

13.1.3　创建MEX文件　451

13.2　FORTRAN语言的MEX文件　454

13.2.1　FORTRAN-MEX函数的调用　454

13.2.2　MEX函数　456

13.3　MAT文件　458

13.3.1　MAT函数　458

13.3.2　C语言创建MAT文件　459

13.3.3　FORTRAN语言创建MAT文件　462

13.4　MATLAB的引擎技术　465

13.4.1　MATLAB引擎技术简介　466

13.4.2　创建使用引擎技术程序　467

13.5　Java语言接口　471

13.5.1　MATLAB中的Java接口　471

13.5.2　Java接口程序应用　477

13.6　本章小结　484

参考文献　486