第1篇 新手入门篇

第1章认识MATLAB

1.1什么是MATLAB

1.1.1 MATLAB概述

1.1.2 MATLAB产生的历史背景

1.1.3 MathWorks及其产品概述

1.1.4 MATLAB的语言特点

1.1.5 MATLAB的组成

1.2 MATLAB R2014b的新增功能

1.3 MATLAB的行业应用

1.4 MATLAB R2014b的通用命令

高手私房菜

技巧1： MATLAB的学习技巧

技巧2： MATLAB的编程规范

第2章MATL AB的工作环境

2.1 MATLAB R2014b的安装与启动

2.1.1对计算机配置的要求

2.1.2安装MATLAB

2.1.3启动和退出MATLAB

2.1.4卸载MATLAB

2.2 MATLAB R2014b的目录结构

2.3 MATLAB R2014b的工作界面

2.3.1菜单和工具栏

2.3.2命令窗口

2.3.3工作空间

2.3.4命令历史窗口

2.4 MATLAB R2014b的文件管理

2.4.1当前文件夹浏览器和路径管理器

2.4.2搜索路径及其设置

2.5 MATLAB R2014b的帮助系统

2.5.1使用帮助浏览器窗口

2.5.2使用帮助命令

2.5.3演示帮助

高手私房菜

技巧1：用好MATLAB的帮助功能

技巧2：如何注释一段程序

技巧3：注释和取消注释的快捷键

第2篇 语法基础篇

第3章MATLAB的基本语法

3.1 MATLAB的表达式和函数

3.1.1变量

3.1.2关键字

3.2 MATLAB的数据类型

3.2.1数值

3.2.2逻辑

3.2.3字符串

3.2.4单元数组

3.2.5结构体

3.2.6日期和时间

3.3 MATLAB的运算符

3.3.1算术运算符

3.3.2关系运算符

3.3.3逻辑运算符

3.3.4运算符优先级

3.4 MATLAB的标点符号

3.5基本数学函数

3.6 MATLAB的脚本文件

3.7习题

高手私房菜

技巧1：函数文件的命名技巧

技巧2：如何自动对齐一段程序

第4章 MATLAB的数组及其操作

4.1数组的创建

4.1.1一维数组的创建

4.1.2二维数组的创建

4.1.3多维数组的创建

4.2基本的数组操作

4.3数组的运算

4.3.1数值运算

4.3.2逻辑运算

4.3.3关系运算

4.3.4向量的点积、叉积、混合积

4.3.5范数

4.3.6数组的保存和载入

4.4习题

高手私房菜

技巧1：如何清除MATLAB命令窗口中的内容

技巧2：如何清除MATLAB工作空间中的变量

第5章MATLAB的矩阵及其操作

5.1矩阵的生成及初等运算

5.1.1矩阵的生成

5.1.2冒号表达式

5.1.3矩阵的拆分

5.1.4矩阵的连接

5.2矩阵运算

5.2.1基本运算

5.2.2点运算

5.3矩阵分析

5.3.1常用矩阵

5.3.2矩阵的特征参数

5.4稀疏矩阵

5.4.1稀疏矩阵的生成

5.4.2转换成满矩阵

5.4.3对非零元素进行操作

5.4.4特殊的稀疏矩阵

5.5习题

高手私房菜

技巧1：如何对付“Out of Memory”

技巧2：如何高效使用Memory

第6章 利用MATLAB进行科学计算

6.1多项式、插值与拟合

6.1.1多项式的表示

6.1.2多项式的运算

6.1.3函数插值

6.1.4函数拟合

6.2数值微分与积分

6.2.1数值微分

6.2.2数值积分

6.3线性方程组的求解

6.3.1利用左除运算求解线性方程组

6.3.2利用矩阵求逆求解线性方程组

6.3.3利用矩阵分解求解线性方程组

6.4非线性方程组的求解

6.4.1单变量非线性方程的求解

6.4.2非线性方程组的求解

6.5微分方程的求解

6.5.1常微分方程初值问题

6.5.2常微分方程边值问题

6.6概率统计

6.6.1常见分布的随机数产生

6.6.2计算概率密度函数值

6.6.3计算随机变量的数学期望和方差

6.6.4参数估计

6.6.5假设检验

6.7习题

高手私房菜

技巧：如何对线性方程组的解的情况进行判定

第7章 利用MATLAB进行符号运算

7.1符号变量、符号表达式和符号方程的生成

7.1.1使用sym函数生成符号变量和符号表达式

7.1.2使用syms函数定义符号变量和符号表达式

7.1.3符号方程的生成

7.2符号变量的基本操作

7.2.1 findsym函数：寻找符号变量

7.2.2符号运算的精度确定

7.3符号表达式的基本操作

7.3.1四则运算

7.3.2符号多项式的因式分解与展开

7.3.3提取有理式的分子和分母

7.3.4符号表达式的化简

7.3.5符号表达式的替换

7.3.6反函数的求解

7.3.7复合函数

7.4符号矩阵的生成和运算

7.4.1符号矩阵的生成

7.4.2符号矩阵的运算

7.5符号微积分

7.5.1符号极限

7.5.2符号微分

7.5.3符号积分

7.6符号积分变换

7.6.1 Fourier变换及其逆变换

7.6.2 Laplace变换及其逆变换

7.6.3 Z变换及其逆变换

7.7符号方程的求解

7.7.1代数方程求解

7.7.2微分方程求解

7.8习题

高手私房菜

技巧：无穷级数求和问题的求解方法

第3篇数据可视化篇

第8章 二维数据可视化

8.1图形绘制

8.1.1离散数据及离散函数

8.1.2连续函数

8.1.3图形绘制的基本步骤

8.1.4图形绘制示例

8.2二维图形绘制

8.2.1 plot指令

8.2.2格栅

8.2.3文字说明

8.2.4线型、标记和颜色

8.2.5坐标轴设置

8.2.6图形迭绘

8.2.7子图绘制

8.2.8交互式绘图

8.2.9双坐标轴绘制

8.2.10 fplot绘图指令

8.2.11 ezplot绘图指令

8.2.12特殊坐标轴绘图

8.3二维特殊图形函数

8.3.1柱状图

8.3.2面积图

8.3.3实心图

8.3.4向量图

8.3.5饼图

8.3.6直方图

8.4图形句柄

8.4.1句柄对象

8.4.2对象属性

8.4.3图形句柄创建实例

8.5习题

高手私房菜

技巧：如何建立一个带编号的图形窗口

第9章 三维数据可视化

9.1三维图形绘制

9.1.1曲线图绘制

9.1.2网格图绘制

9.1.3曲面图绘制

9.2三维隐函数绘图

9.3三维图形的修饰处理

9.3.1三维图形的视点处理

9.3.2色彩处理

9.3.3光照处理

9.4习题

高手私房菜

技巧：用颜色图编辑器（colormap editor）对三维图形再加工

第4篇程序设计篇

第10章MATLAB编程基础

10.1 M文件

10.1.1函数变量

10.1.2函数参数

10.1.3函数句柄

10.1.4函数类型

10.2 MATLAB的程序控制结构

10.2.1条件控制语句

10.2.2循环控制语句

10.2.3误差控制语句

10.2.4其他流程控制语句

10.3文件操作

10.3.1文件的打开与关闭

10.3.2文件I/O

10.4 MATLAB程序优化

10.4.1通过Profiler进行程序运行分析

10.4.2通过tic和toc函数进行程序运行分析

10.4.3程序优化的常用方法

10.5程序调试

10.5.1直接调试法

10.5.2利用调试工具

10.6习题

高手私房菜

技巧：加快MATLAB程序执行速度的技巧

第11章 图形用户界面设计

11.1使用GUIDE创建GUI

11.1.1 GUIDE编辑界面简介

11.1.2菜单设计实例

11.1.3包含控件的GUI设计实例

11.1.4 M文件和FIG文件

11.2 GUI编程

11.3实例解析

11.3.1实例1： peaks函数的轮廓图绘制

11.3.2实例2：用控件控制图形的属性

11.3.3实例3：TeapotdemoGUI的制作过程剖析

11.4习题

高手私房菜

技巧1：创建MATLAB图形用户界面所需的三个基本元素

技巧2：编写独立的回调函数

第12章Simulink仿真基础

12.1 Simulink简介

12.2一个简单的Simulink仿真示例

12.3 Simulink的基本模块

12.3.1 Simulink的基本模块及其功能

12.3.2常用模块的参数和属性设置

12.4 Simulink的基本操作

12.4.1 Simulink的文件操作

12.4.2模块的操作

12.4.3信号线的操作

12.4.4给模型添加文本注释

12.5复杂系统的仿真

12.5.1仿真的设置

12.5.2连续系统仿真示例

12.5.3离散系统仿真示例

12.6子系统与封装

12.6.1建立子系统

12.6.2子系统的封装

12.7习题

高手私房菜

技巧：Simulink利用Scope输出及绘制仿真波形技巧

第5篇 综合实战篇

第13章MATLAB在信号与系统中的应用

13.1典型连续时间信号描述及运算

13.1.1典型连续信号波形的绘制

13.1.2连续时间信号的运算

13.2线性系统时域分析

13.2.1连续时间信号卷积

13.2.2线性系统时域分析

13.3连续系统的频域分析

13.4连续时间系统S域零极点分析

13.4.1零极点分布与系统稳定性

13.4.2零极点分布与系统冲激响应时域特性

13.4.3由连续系统零极点分布分析系统的频率特性

13.5习题

高手私房菜

技巧：零极点和状态方程之间的相互转换

第14章MATLAB在数字信号处理中的应用

14.1离散时间信号的MATLAB实现

14.1.1正弦序列

14.1.2指数序列

14.1.3单位抽样序列

14.1.4单位阶跃序列

14.2基于MATLAB的快速Fourier变换

14.2.1快速Fourier变换的用法

14.2.2运用FFT进行简单滤波

14.3 IIR数字滤波器的设计

14.3.1模拟原型滤波器

14.3.2频率变换

14.3.3滤波器最小阶数选择

14.3.4模拟滤波器到数字滤波器的转换

14.3.5完全工具函数设计IIR滤波器

14.4 IIR滤波器直接设计

14.5 FIR滤波器设计

14.5.1运用窗函数设计数字滤波器

14.5.2标准型FIR滤波器

14.5.3多频带FIR滤波器

14.6习题

高手私房菜

技巧：最优的标准多频带FIR数字滤波器设计

第15章MATLAB在通信原理中的应用

15.1幅度调制

15.1.1 BASK调制

15.1.2 MASK调制

15.1.3 QAM调制

15.2相位调制

15.2.1 PSK调制

15.2.2 OQPSK调制

15.3频率调制

15.3.1BFSK调制

15.3.2 MFSK调制

15.3.3 C P M调制

15.4数字信号的解调

15.4.1 BASK解调

15.4.2 QAM解调

15.4.3 BPSK解调

15.4.4 BFSK解调

15.5习题

高手私房菜

技巧：正交频分复用多载波频率调制方式的编程

第6篇高手秘籍篇

第16章 数字图像处理

16.1 MATLAB数字图像处理基础

16.1.1图像类型及存储方式

16.1.2图像转换

16.1.3读/写图像文件

16.1.4图像显示

16.2图像灰度变换

16.2.1直方图

16.2.2直方图均衡

16.2.3灰度线性变换

16.2.4灰度非线性变换

16.3几何变换

16.3.1图像缩放

16.3.2图像旋转

16.4图像滤波

16.4.1线性空域滤波

16.4.2非线性空域滤波

16.5彩色图像处理

16.5.1彩色图像表示模式

16.5.2常用的彩色图像处理函数

16.6习题

高手私房菜

技巧：MATLAB批量读入图片技巧

第17章 视觉分析

17.1 Computer Vision System Toolbox

17.2特征检测与提取

17.2.1特征检测与描述

17.2.2特征匹配

17.3三维重建

17.3.1相机标定

17.3.2图像校正

17.3.3计算视差

17.3.4场景恢复

17.4处理视频序列

17.4.1读取视频序列

17.4.2处理视频帧

17.4.3保存视频序列

17.5实例解析

17.5.1立体标定与场景重建

17.5.2从视频中恢复深度

17.6习题

高手私房菜

技巧：工具箱的添加技巧

第18章 文件I/O

18.1打开和关闭文件

18.1.1打开文件

18.1.2关闭文件

18.2处理二进制数据文件

18.2.1读二进制数据

18.2.2写二进制数据

18.3格式化读写文件

18.3.1格式化读取

18.3.2格式化写入

18.4文件内容定位

18.5习题

高手私房菜

技巧：文件I/O技巧

第19章MATLAB的高级应用

19.1 MATLAB编译器

19.1.1编译器的功能

19.1.2编译器的性能

19.2编译器的安装与配置

19.2.1前提准备

19.2.2配置编译器

19.3 C/C＋＋语言MEX文件

19.3.1 MEX文件的数据

19.3.2 MEX文件的结构

19.3.3 C语言MEX文件的建立

19.4 MAT文件

19.4.1在MATLAB中读写MAT文件

19.4.2使用C/C＋＋创建MAT文件

19.5创建独立运行的程序

19.5.1 MCC命令

19.5.2编译包含绘图命令的M文件

19.6习题

高手私房菜

技巧：MAT文件中变量的查看技巧