第1篇 MATLAB基础

第1章 MATLAB 2013a概述

1.1 MATLAB简介

1.1.1 MATLAB的发展

1.1.2 MATLAB的主要功能

1.1.3 MATLAB 2013a的新特性

1.2 MATLAB 2013a安装与卸载

1.2.1 MATLAB 2013a安装

1.2.2 MATLAB 2013a卸载

1.3 MATLAB 2013a用户界面

1.3.1菜单栏简介

1.3.2命令窗口

1.3.3历史命令窗口

1.3.4工作空间窗口

1.3.5当前目录窗口

1.3.6帮助系统简介

1.4 MATLAB 2013a基础知识

1.4.1 MATLAB 2013a基本数值计算

1.4.2 MATLAB 2013a矩阵处理

1.4.3 MATLAB 2013a数据可视化

1.4.4 MATLAB 2013a程序设计功能

1.5小结

第2篇 MATLAB中的矩阵运算

第2章 MATLAB 2013a的矩阵操作

2.1矩阵的生成

2.1.1简单矩阵的创建

2.1.2调用函数创建特殊矩阵

2.2矩阵的拼接

2.2.1基本拼接

2.2.2拼接函数

2.3改变矩阵尺寸

2.3.1扩大矩阵的尺寸

2.3.2缩小矩阵的尺寸

2.4改变矩阵形状

2.5向量、标量与空矩阵

2.5.1向量

2.5.2标量

2.5.3空矩阵

2.6矩阵寻访

2.6.1下标转换

2.6.2访问单元素

2.6.3访问多元素

2.7获取矩阵信息

2.7.1获取矩阵元素的数据类型

2.7.2获取矩阵的数据结构

2.7.3获取矩阵的尺寸信息

2.8高维数组

2.8.1高维数组的创建

2.8.2访问高维数组的信息

2.8.3高维数组操作函数

2.9小结

第3章 MATLAB 2013a的数据类型

3.1 MATLAB中的数值类型

3.1.1整数类型

3.1.2单精度浮点型

3.1.3双精度浮点类型

3.1.4复数

3.1.5无穷

3.1.6非数

3.2 MATLAB中的逻辑类型

3.2.1逻辑类型

3.2.2关系运算符

3.2.3逻辑运算符

3.2.4运算符的优先级

3.3 MATLAB中的字符与字符串

3.3.1字符数组的建立

3.3.2字符串的比较

3.3.3字符串的查找与替换

3.3.4字符串与数值类型的互相转换

3.4小结

第4章 元胞数组和构架数组

4.1元胞数组

4.1.1直接创建元胞数组

4.1.2调用函数生成元胞数组

4.1.3元胞数组的扩容、删减和重置

4.1.4访问元胞数组内容

4.1.5嵌套元胞数组

4.1.6字符串元胞数组

4.2构架数组

4.2.1创建构架数组

4.2.2访问构架数组元素

4.3小结

第5章 矩阵分析

5.1数值计算中的矩阵

5.1.1 MATLAB中的矩阵应用

5.1.2线性代数方程的矩阵求解法

5.1.3最大（小）值

5.2矩阵基本运算

5.2.1矩阵的加、减

5.2.2矩阵乘法

5.2.3矩阵除法

5.2.4矩阵的幂

5.2.5矩阵按位运算

5.2.6关系运算

5.3矩阵特征量

5.3.1矩阵的行列式

5.3.2矩阵的逆

5.3.3矩阵的范数

5.3.4矩阵的条件数

5.3.5矩阵的秩

5.4矩阵分解

5.4.1特征分解

5.4.2 Schur分解

5.4.3 Cholesky分解

5.4.4 LU分解

5.4.5 QR分解

5.4.6 SVD分解

5.5矩阵函数

5.5.1矩阵函数的概念

5.5.2常用矩阵函数

5.5.3自定义矩阵函数

5.6稀疏矩阵

5.6.1稀疏矩阵与全矩阵

5.6.2创建稀疏矩阵

5.6.3稀疏矩阵的操作

5.6.4稀疏矩阵的运算

5.7小结

第3篇 MATLAB数据分析

第6章 函数分析

6.1 MATLAB中函数的创建

6.2函数的零点

6.3函数微分

6.4函数积分

6.4.1单重数值积分

6.4.2多重数值积分

6.5函数最优化

6.6函数可视化

6.7小结

第7章 数据分析

7.1最大（小）值、中位数

7.2排序

7.3分位数

7.4求和（积）、差分

7.4.1求和

7.4.2求积

7.4.3求累计和、积和差分

7.5均值和方差

7.6数据预处理

7.6.1处理缺失数据

7.6.2处理异常数据

7.7统计分析

7.7.1关于数学符号的说明

7.7.2几种重要的概率分布

7.7.3生成随机数

7.7.4数据直方图分析

7.7.5数据统计函数

7.8小结

第8章 高级数值计算

8.1多项式

8.1.1多项式表示

8.1.2矩阵的特征多项式

8.1.3求多项式的值

8.1.4求多项式的根

8.1.5多项式卷积和反卷积

8.1.6多项式微积分

8.1.7有理式的部分展开

8.2插值

8.2.1一维插值

8.2.2二维插值

8.2.3高维插值

8.2.4样条插值

8.2.5插值方法比较

8.3回归分析

8.3.1线性回归分析

8.3.2多项式回归分析

8.3.3多分量回归分析

8.4曲线拟合

8.4.1多项式拟合

8.4.2指数函数拟合

8.4.3交互式曲线拟合工具

8.5傅里叶分析

8.5.1快速傅里叶变换（FFT）、逆快速傅里叶变换（IFFT）

8.5.2 FFT的幅度和相位

8.5.3傅里叶分析的应用例子

8.6常微分方程

8.6.1一阶常微分方程

8.6.2 ODE函数的选择

8.6.3高阶常微分方程

8.7小结

第9章 符号计算

9.1符号类型与数值类型的区别

9.2符号对象及其创建

9.2.1创建符号变量

9.2.2创建符号表达式

9.2.3符号对象与数值的转换

9.3符号函数

9.3.1创建符号函数

9.3.2复合函数

9.3.3反函数

9.3.4特殊符号函数

9.4符号表达式的复合和化简

9.4.1显示符号表达式

9.4.2展开、分解及化简符号表达式

9.4.3符号表达式替换

9.5符号矩阵

9.5.1创建符号矩阵

9.5.2符号矩阵的代数运算

9.5.3符号矩阵的逻辑运算

9.5.4符号矩阵的行列式

9.5.5符号矩阵的逆

9.5.6符号矩阵的秩

9.5.7符号矩阵的特征分解

9.5.8符号矩阵的SVD分解

9.6符号微积分

9.6.1极限

9.6.2微分

9.6.3积分

9.6.4 Taylor展开

9.6.5级数求和

9.7符号方程求解

9.7.1一般代数方程

9.7.2线性代数方程组

9.7.3符号常微分方程

9.8小结

第4篇 MATLAB图形

第10章 二维图形

10.1二维图形的绘制

10.1.1二维图形绘图步骤

10.1.2绘制二维图形

10.1.3快速绘图函数

10.1.4绘制子图

10.1.5图形叠绘

10.1.6绘制双Y轴图形

10.1.7交互式绘图函数

10.2编辑二维图形

10.2.1设置图形线型、数据点型和颜色

10.2.2设置坐标轴区间

10.2.3设置图形网格和坐标轴外框

10.2.4注释图形

10.3绘制和编辑特殊图形

10.3.1绘制和编辑条形图

10.3.2绘制和编辑区域图

10.3.3绘制和编辑饼状图

10.3.4绘制和编辑柱状图

10.3.5绘制和编辑离散数据点图形

10.3.6绘制和编辑罗盘图

10.3.7绘制和编辑羽毛图

10.3.8绘制和编辑轮廓图

10.3.9绘制和编辑箭头图

10.4小结

第11章 三维图形

11.1绘制三维图形

11.1.1基本绘制函数——plot3函数

11.1.2绘制三维网格——mesh函数

11.1.3绘制三维曲面——surf函数

11.2三维图形编辑

11.2.1色彩处理

11.2.2光源设置

11.2.3视角控制

11.3高维可视化

11.4小结

第12章 图形对象和句柄

12.1图形对象

12.1.1图形对象的体系结构

12.1.2图形对象的类型

12.1.3 MATLAB中对象的属性

12.2访问对象句柄

12.2.1获取当前对象的句柄

12.2.2调用findobj函数通过属性值查询对象

12.2.3使用句柄操作对象

12.3设置和访问MATLAB对象属性

12.3.1设置属性值

12.3.2查询属性值

12.3.3默认属性

12.4图形窗口对象

12.4.1设置图形窗口的位置属性

12.4.2设置图形窗口的色彩属性

12.4.3图像窗口的绘制模式

12.4.4定制图形窗口的光标

12.5轴对象

12.5.1设置轴对象的位置属性

12.5.2设置轴对象的刻度、刻度标记及坐标轴方向属性

12.5.3轴对象的多轴重叠

12.5.4轴对象的自动模式属性

12.6控制图形输出

12.6.1定制图形输出的窗口

12.6.2定制图形输出的轴

12.6.3利用newPlot属性定制图形输出的重叠属性

12.7 M文件内对句柄的操作

12.8小结

第5篇 MATLAB程序设计

第13章 MATLAB 2013a程序设计

13.1 M文件

13.1.1 M文件的结构

13.1.2 M文件分类

13.1.3脚本文件

13.1.4函数文件

13.1.5 P码文件

13.2变量

13.2.1命名变量

13.2.2 MATLAB特殊变量

13.2.3 MATLAB中的关键字

13.2.4不同类型的变量

13.2.5变量检测函数

13.3函数

13.3.1匿名函数

13.3.2主函数与子函数

13.3.3嵌套函数

13.4程序结构及流控制语句

13.4.1顺序结构

13.4.2循环结构——for语句

13.4.3循环结构——while语句

13.4.4分支结构——if语句

13.4.5分支结构——switch语句

13.4.6纠错结构——try-catch语句

13.4.7跳出循环——continue语句

13.4.8结束循环——break语句

13.5交互控制指令

13.5.1输入控制——input指令

13.5.2键盘控制——keyboard指令

13.5.3暂停执行——pause指令

13.5.4终止操作——return指令

13.5.5错误警告——warning指令

13.5.6警告中止——error指令

13.5.7指令查询——echo指令

13.6小结

第14章 程序调试、优化和出错处理

14.1程序调试

14.1.1调试的基本任务

14.1.2调试函数

14.1.3 MATLAB调试器

14.1.4警告和错误

14.2性能优化

14.2.1性能分析

14.2.2效率优化技术

14.2.3内存优化技术

14.3出错处理

14.3.1 Try-catch错误查询

14.3.2错误处理

14.4小结

第15章 图形用户界面（GUI）

15.1 GUI设计方式

15.1.1 GUI对象及层次结构

15.1.2回调函数

15.1.3手工代码式GUI程序

15.1.4 GUIDE式GUI程序

15.1.5 GUIDE界面环境

15.2 GUI界面设计

15.2.1界面设计原则

15.2.2窗口和轴

15.2.3菜单

15.2.4控件

15.3 GUI程序设计

15.3.1 GUI M文件结构

15.3.2 GUIDE的数据组织

15.3.3设计回调函数

15.4 GUI应用实例

15.4.1分析用户需求

15.4.2设计GUI界面

15.4.3设计GUI程序

15.4.4 GUI程序发布

15.5小结

第16章 MATLAB文件I/O操作

16.1 MATLAB可读取文件格式

16.2高级文件I/O程序

16.2.1 LOAD/SAVE函数

16.2.2 UIGETFILE/UIPUTFILE函数

16.2.3 UIIMPORT/IMPORTDATA函数

16.2.4 TEXTREAD/STRREAD函数

16.3低级文件I/O程序

16.3.1 FOPEN函数

16.3.2 FCLOSE函数

16.3.3 FWRITE函数

16.3.4 FREAD函数

16.3.5 FSCANF函数

16.3.6 FPRINTF函数

16.4小结

第17章 MATLAB 2013a编译器

17.1 MATLAB编译器简介

17.1.1 MATLAB Compiler 4

17.1.2 MATLAB Compiler 4的功能和局限性

17.1.3脚本文件与函数文件的转换

17.2编译器的安装和设置

17.2.1安装编译器

17.2.2设置编译器

17.2.3安装MCR

17.3编译器使用入门

17.3.1 mcc编译指令

17.3.2 M文件编译

17.3.3编译含绘图指令的M文件

17.4由M文件创建独立可执行的应用程序

17.5由M文件创建函数库（DLL）

17.6小结

第18章 应用程序接口

18.1 mxArray数据结构

18.1.1 MATLAB和C/FORTRAN中的数组

18.1.2 mxArray

18.1.3 mx函数

18.2 C/FORTRAN MEX

18.2.1 MEX文件简介

18.2.2配置MEX

18.2.3 C MEX

18.2.4 FORTRAN MEX

18.3 MATLAB引擎

18.3.1 MATLAB引擎简介

18.3.2 MATLAB引擎函数

18.3.3 MATLAB引擎应用示例

18.4 C读写MAT文件

18.4.1 MAT文件

18.4.2 MAT函数

18.4.3 C读写MAT文件

18.5小结

第19章 Notebook的运用

19.1 Notebook安装和启动

19.1.1 Notebook的安装

19.1.2 Notebook的启动

19.1.3 Notebook的初始化

19.2细胞

19.2.1输入细胞和输出细胞

19.2.2自初始化细胞

19.3 Notebook菜单

19.3.1 Define Calc Zone——定义“计算区”

19.3.2 Group Cells——定义“细胞群”

19.3.3 Toggle Graph Output for Cell——细胞图形输出拨动控制开关

19.3.4 Evaluate Loop——细胞的循环运行

19.3.5 Notebook Options——输出细胞格式控制

19.4 Notebook使用注意问题

19.5小结

第6篇 MATLAB常见工具箱

第20章 图像处理工具箱

20.1数字图像基础知识

20.1.1数字图像的生成

20.1.2图像的类型

20.1.3读写图像数据

20.1.4显示图像数据

20.1.5转换图像格式

20.2图像的灰度变换

20.2.1图像的直方图

20.2.2灰度变换

20.2.3直方图均衡

20.3图像的代数运算

20.3.1图像加法

20.3.2图像乘法

20.3.3图像减法

20.3.4图像除法

20.4图像的几何运算

20.4.1缩放图像

20.4.2旋转图像

20.4.3裁剪图像

20.5线性滤波

20.5.1卷积和相关

20.5.2线性滤波

20.6排序滤波

20.6.1中值滤波

20.6.2最大（小）值滤波

20.7小结

第21章 信号处理工具箱

21.1 MATLAB中信号的描述

21.2典型信号的生成

21.2.1正弦波和余弦波

21.2.2周期方波和锯齿波

21.2.3周期sinc函数

21.2.4高斯调整正弦脉冲

21.2.5扫频信号

21.2.6单位脉冲信号

21.2.7单位序列

21.2.8均匀分布的随机序列

21.2.9高斯分布的随机序列

21.3随机信号处理和谱分析

21.3.1随机信号互相关函数估计

21.3.2互协方差函数估计

21.3.3谱分析函数psd

21.3.4谱分析函数pwelch

21.4模拟滤波器设计

21.4.1滤波器的设计参数

21.4.2巴特沃思滤波器

21.4.3切比雪夫Ⅰ型滤波器

21.4.4切比雪夫Ⅱ型滤波器

21.4.5模拟滤波器的频域变换

21.5 IIR数字滤波器设计

21.5.1巴特沃思数字滤波器设计（butter函数）

21.5.2切比雪夫Ⅰ型数字滤波器设计（cheby1函数）

21.5.3切比雪夫Ⅱ型数字滤波器设计（cheby2函数）

21.5.4椭圆数字滤波器设计（ellip函数）

21.5.5数字滤波器阶数选择

21.6窗函数

21.6.1矩形窗

21.6.2海宁窗

21.6.3汉明窗

21.6.4布莱克曼窗

21.6.5凯瑟窗

21.7 FIR数字滤波器的窗函数设计

21.7.1窗函数设计法设计步骤

21.7.2基于窗函数法的FIR滤波器设计

21.7.3基于频率采样法的FIR滤波器设计

21.8模拟-数字滤波器变换

21.8.1冲激响应不变法

21.8.2双线性变换法

21.9小结

第22章 小波分析工具箱

22.1小波变换

22.1.1基本原理

22.1.2基小波函数

22.1.3小波变换、反变换

22.2小波分析应用

22.3交互式小波分析工具

22.4小结