MATLAB7.0從入門到精通

所属分类:專用軟件  
出版时间:2006-3   出版时间:人民郵電   作者:求是科技   页数:547  

前言

  MATLAB是Mathworks公司于1984年推出的一套高性能的數值計算和可視化軟件,它集數值分析、矩陣運算、信號處理和圖形顯示于一體,可方便地應用于數學計算、算法開發、數據采集、系統建模和仿真、數據分析和可視化、科學和工程繪圖、應用軟件開發等方面。MATLAB之所以能夠被廣泛應用,是因為它將科研工作者從乏味的Fortran、C編程中解放出來,使他們真正把精力放在科研和設計的核心問題上,從而大大提高了工作效率。在MATLAB環境中描述問題及編制求解問題的程序時,用戶可以按照符合人們的科學思維方式和數學表達習慣的語言形式來書寫程序。

内容概要

  《MATLAB7.0從入門到精通》對MATLAB 7.0進行了詳細的介紹,力求做到細致全面。全書共分為15章。前5章是有關MATLAB的基礎知識,包括MATLAB的安裝、卸載及系統功能的簡述,MATLAB的數學運算和數據可視化工具以及MATLAB的編程等內容。第6章∼第9章是MATLAB的高級應用部分,分別介紹了MATLAB 7.0的數據分析和處理功能,符號計算功能,Simulink仿真環境和文件I/O操作。第10章∼第12章和第14章介紹了信號處理工具箱、圖像處理工具箱和編譯工具箱以及應用廣泛的高級圖形設計。第13章、第15章介紹了MATLAB的外圍功能,包括與Word、Excel的混合使用和MATLAB的應用程序接口。附錄部分列出了常用命令和函數,Simulink的庫模塊和應用程序接口函數庫。《MATLAB7.0從入門到精通》敘述詳細,深入淺出,又有豐富的例程,適合使用MATLAB的本科生、研究生和教師以及廣大科研工作人員作為參考用書。注︰本書附光盤

书籍目录

第1章 MATLAB概述 11.1 MATLAB 7.0简介 21.2 MATLAB 7.0的安装、退出与卸载 31.3 MATLAB 7.0的目录结构 81.4 MATLAB 7.0的工作环境 91.5 MATLAB 7.0的通用命令 161.6 使用MATLAB 7.0帮助系统 191.7 初识MATLAB 22第2章 MATLAB基础知识 242.1 数据类型 242.1.1 数值类型 242.1.2 逻辑类型 262.1.3 字符和字符串 262.1.4 函数句柄 262.1.5 结构体类型 272.1.6 单元数组类型 302.2 基本矩阵操作 322.2.1 矩阵的构造 332.2.2 矩阵大小的改变 352.2.3 矩阵下标引用 372.2.4 矩阵信息的获取 392.2.5 矩阵结构的改变 412.2.6 稀疏矩阵 422.3 运算符和特殊符号 462.3.1 算数运算符 462.3.2 关系运算符 482.3.3 逻辑运算符 492.3.4 运算优先级 502.4 字符串处理函数 512.4.1 字符串的构造 512.4.2 字符串比较函数 532.4.3 字符串查找和替换函数 542.4.4 字符串——数值转换 55第3章 数学运算 573.1 矩阵运算 573.1.1 矩阵分析 573.1.2 线性方程组 633.1.3 矩阵分解 673.1.4 矩阵的特征值和特征向量 743.1.5 非线性矩阵运算 753.2 矩阵元素的数学函数 793.2.1 三角函数 793.2.2 指数和对数函数 813.2.3 复数函数 813.2.4 截断和求余函数 833.3 特殊数学函数 843.3.1 特殊函数 843.3.2 数论函数 903.3.3 坐标变换函数 91第4章 MATLAB 7.0基本编程 924.1 脚本和函数 924.1.1 函数 924.1.2 脚本 934.1.3 子函数与私有目录 954.1.4 P码文件 954.2 MATLAB中的变量和语句 964.2.1 变量类型 964.2.2 M文件的流控制语句 974.3 程序的调试(Debug) 1044.3.1 直接调试法 1044.3.2 工具调试法 1054.4 函数的设计和实现 1154.4.1 建立数学模型 1154.4.2 编写代码 1164.4.3 运行程序 122第5章 数据可视化 1285.1 二维绘图 1285.1.1 plot命令 1285.1.2 fplot命令 1315.1.3 ezplot命令 1335.2 三维绘图 1345.2.1 plot3命令 1345.2.2 mesh命令 1355.2.3 surf命令 1365.2.4 基本三维绘图命令的改进命令 1375.3 特殊图形 1395.3.1 二维特殊图形函数 1395.3.2 特殊的三维图形函数 1455.3.3 特殊坐标轴的图形函数 1475.3.4 四维表现图 1525.4 图形处理 1535.4.1 图形标注 1535.4.2 坐标轴的控制 1585.4.3 图形数据取点 1615.4.4 子图和图形保持 1625.4.5 色彩控制 1645.4.6 视角与光照 1685.4.7 图形的打印和输出 1755.5 图形窗口 1755.5.1 图形窗口的创建与控制 1755.5.2 图形窗口的菜单操作 1765.5.3 图形窗口的工具栏 184第6章 数据分析 1866.1 多项式函数 1866.1.1 多项式表示法 1866.1.2 多项式求值 1906.1.3 多项式乘法和多项式除法 1916.1.4 多项式的导数和微分 1926.1.5 多项式的根和由根创建多项式 1946.1.6 多项式部分分式展开 1956.1.7 多项式曲线拟合 1966.1.8 曲线拟合图形用户接口 1976.2 插值 1996.2.1 一维插值 1996.2.2 二维插值 2036.3 数据分析和傅立叶变换 2066.3.1 基本数据分析函数 2066.3.2 协方差和相关系数矩阵 2116.3.3 有限差分和梯度 2136.3.4 信号滤波和卷积 2146.3.5 傅立叶变换 2186.4 功能函数 2236.4.1 函数的表示 2236.4.2 函数画图 2246.4.3 函数最小值和零点 2256.4.4 数值积分 2306.4.5 在功能函数中使用含参函数 2336.5 微分方程组数值解 2356.5.1 常微分方程组的初值问题 2356.5.2 延迟微分方程组数值解 2426.5.3 常微分方程组的边界问题 244第7章 Simulink仿真环境 2487.1 Simulink概述 2487.1.1 Simulink的概念 2507.1.2 Simulink的工作环境 2507.1.3 Simulink的工作原理 2557.1.4 Simulink模型的特点 2567.1.5 Simulink里的数据类型 2577.1.6 Simulink里的模块和模块库 2627.2 模型的创建 2677.2.1 Simulink模块的基本操作 2677.2.2 创建模型的基本步骤 2717.2.3 模型文件格式 2727.3 子系统及其封装 2737.3.1 创建子系统 2737.3.2 封装子系统 2757.3.3 定义自己的模块库 2787.4 过零检测 2797.5 代数环 2807.6 回调函数 2827.7 运行仿真 2847.7.1 使用窗口运行仿真 2847.7.2 仿真参数的设置 2857.7.3 使用MATLAB命令运行仿真 2897.7.4 改善仿真性能及精度 2907.8 仿真结果分析 2917.8.1 观看输出结果 2917.8.2 线性化 2927.8.3 平衡点的分析 2937.9 模型的调试 2947.9.1 Simulink调试器 2947.9.2 命令行调试 2967.9.3 设置断点 2967.9.4 显示仿真的有关信息 2977.9.5 显示模型的信息 2997.10 S-函数 2997.10.1 什么是S-函数 3007.10.2 为何要用S-函数 3007.10.3 S-函数如何工作 3007.10.4 怎样书写S-函数 3027.10.5 S-函数应用示例 3047.11 综合实例——PLL中的非线性电荷泵和滤波器 307第8章 MATLAB 7.0符号计算功能 3138.1 符号运算入门 3138.1.1 求解一元二次方程 的根 3138.1.2 求导数  3148.1.3 计算定积分  3148.1.4 求解一阶微分方程  3158.2 符号对象的创建和使用 3158.2.1 创建符号对象和表达式 3158.2.2 符号对象的基本运算 3188.3 任意精度数学计算 3198.4 符号表达式的化简和替换 3218.4.1 符号表达式的化简 3218.4.2 符号表达式的替换 3258.5 符号矩阵的计算 3288.5.1 基本代数运算 3288.5.2 线性代数运算 3288.5.3 特征值分解 3308.5.4 约当标准型 3318.5.5 奇异值分解 3318.6 符号微积分 3328.6.1 符号表达式的微分运算 3338.6.2 符号表达式的极限 3348.6.3 符号表达式的积分 3358.6.4 级数的求和 3368.6.5 泰勒级数 3368.7 符号积分变换 3378.7.1 Fourier变换 3388.7.2 Laplace变换 3388.7.3 Z变换 3398.8 符号方程求解 3418.8.1 代数方程的求解 3418.8.2 微分方程的求解 3428.9 可视化数学分析界面 3438.9.1 图示化符号函数计算器 3438.9.2 泰勒级数逼近分析器 3458.10 Maple接口 3458.10.1 利用sym函数调用Maple函数 3458.10.2 利用maple函数调用Maple函数 346第9章 文件I/O 3479.1 打开和关闭文件 3479.1.1 打开文件 3479.1.2 关闭文件 3489.2 读取二进制文件 3499.3 写入二进制文件 3519.4 读取文本文件 3519.5 写入文本文件 3549.6 文件内的位置控制 355第10章 信号处理工具箱 35810.1 数字信号处理基本理论 35810.1.1 离散信号与系统 35810.1.2 Z变换 36010.1.3 离散傅立叶变换 36110.1.4 数字滤波器结构 36310.2 MATLAB 7.0的信号处理工具箱函数 36810.2.1 波形产生(Waveform Generation) 36810.2.2 滤波器分析(Filter Analysis) 36810.2.3 滤波器实现(Filter Implementation) 36910.2.4 线性系统变换(Linear System Transformations) 36910.2.5 FIR滤波器设计(FIR Digital Filter Design) 37010.2.6 IIR滤波器设计(IIR Digital Filter Design) 37010.2.7 IIR滤波器阶的选择(IIR Filter Order Estimation) 37010.2.8 变换(Transforms) 37110.2.9 统计信号处理和谱分析(Statistical Signal Processing and Spectral Analysis) 37110.2.10 窗函数(Windows) 37210.2.11 参数化建模(Parametric Modeling) 37210.2.12 特殊操作(Specialized Operations) 37310.2.13 模拟低通滤波器原型(Analog Lowpass Filter Prototypes) 37310.2.14 模拟滤波器设计(Analog Filter Design) 37310.2.15 模拟滤波器转换(Analog Filter Transformation) 37410.2.16 滤波器离散化(Filter Discretization) 37410.2.17 对数倒谱分析(Cepstral Analysis) 37410.2.18 线性预测(Linear Prediction) 37410.2.19 多速信号处理(Multirate Signal Processing) 37510.2.20 图形用户接口(Graphical User Interfaces) 37510.3 基于MATLAB的信号处理系统分析与设计 37510.3.1 离散信号与系统的MATLAB实现 37510.3.2 离散傅立叶变换的MATLAB实现 37810.3.3 Z变换的MATLAB实现 38010.3.4 FIR滤波器的MATLAB实现 38310.3.5 IIR滤波器的MATLAB实现 386第11章 图像处理工具箱 39111.1 图像处理工具箱介绍 39111.1.1 常用图像格式 39111.1.2 MATLAB 7.0图像类型 39311.1.3 MATLAB 7.0图像类型转换 39611.2 图像的显示 39811.2.1 标准图像显示技术 39811.2.2 特殊图像显示技术 40011.3 图像的几何运算 40311.3.1 图像插值 40311.3.2 图像大小调整 40411.3.3 图像旋转 40511.3.4 图像剪裁 40611.4 图像的变换技术 40711.4.1 数字图像的二维傅立叶变换 40811.4.2 数字图像的离散余弦变换 41211.4.3 其他变换技术 41711.5 图像分析 41811.5.1 像素值及其统计 41911.5.2 图像分析 42211.5.3 图像调整 42511.5.4 图像平滑 42811.6 特殊区域处理 43111.6.1 区域的指定 43111.6.2 特定区域滤波 43211.6.3 特定区域填充 433第12章 高级图形设计 43512.1 句柄图形 43512.1.1 图形对象、图像句柄和句柄图形树结构 43512.1.2 图形对象种类 43612.1.3 图形对象属性概念 43812.2 图形对象的操作 43912.2.1 创建图形对象 43912.2.2 图形对象属性设置 44112.2.3 属性值查询 44212.2.4 设置用户属性默认值 44412.3 句柄使用方法 44812.3.1 访问对象句柄 44812.3.2 使用句柄操作图形对象 45012.3.3 控制图形输出 45212.3.4 在M文件中保存句柄 45612.4 GUI设计向导 45812.4.1 图形用户界面概述 45812.4.2 启动GUIDE 45912.4.3 GUIDE提供的用户控件 46012.4.4 界面设计工具集 46112.4.5 GUI组态 46712.4.6 GUI界面设计 47012.5 编程设计GUI 47212.5.1 M文件以及GUI数据管理 47212.5.2 回调函数的使用方法 47412.5.3 图形窗口的行为控制 47612.6 图形用户界面设计实例 47712.6.1 图形界面的实现 47712.6.2 行为控制的实现 478第13章 MATLAB 7.0与Word、Excel的混合使用 48713.1 Notebook的安装和使用环境 48713.2 一个Notebook实例 48813.3 Notebook使用的几个问题 49013.4 Excel link的安装和使用环境 49113.4.1 Excel link的安装 49113.4.2 设置Excel link的启动方式 49313.4.3 终止Excel link的运行 49413.5 一个Excel link实例 49513.5.1 数据表执行方式 49513.5.2 宏命令执行模式(Macro Version) 49613.6 Excel link使用的几个问题 49813.6.1 关于语法 49913.6.2 关于工作表 499第14章 编译工具箱 50014.1 编译器概述 50014.2 编译器的安装和配置 50014.2.1 配置MATLAB 7.0编译器的前提准备 50014.2.2 对编译器进行配置 50114.3 MATLAB 7.0编译器的使用 50314.3.1 编译过程 50314.3.2 MCR的安装 50314.3.3 编译指令mcc 50414.3.4 创建独立的应用程序 505第15章 应用程序接口 51115.1 创建C语言MEX文件 51115.1.1 MEX文件简介 51115.1.2 编写C MEX文件 51215.2 创建Fortran语言MEX文件 51415.2.1 Fortran语言MEX文件简介 51415.2.2 Fortran MEX文件示例 51515.3 MAT文件应用 51615.4 MATLAB引擎技术的应用 51915.5 MATLAB的Java接口 52215.5.1 Java接口应用 52215.5.2 应用示例 52415.6 MATLAB中的DDE技术 52515.6.1 关于DDE的一般性说明 52515.6.2 DDE中的MATLAB服务器 52615.6.3 DDE中的MATLAB客户 52615.7 MATLAB中的ActiveX技术 52915.7.1 关于ActiveX的一般性说明 52915.7.2 MATLAB的ActiveX自动化 529附录 532A.1 常用命令和函数 532A.2 SIMULINK的库模块 543A.2.1 库模块 543A.2.2 连续模块子库Continuous 543A.2.3 离散模块子库Discrete 544A.2.4 解析函数和查表函数模块子库Functions&Tables 544A.2.5 一般数学函数子库Math 544A.2.6 非线性模块子库Nonlinear 544A.2.7 信号和系统模块子库Signal&Systems 545A.2.8 信宿模块子库Sinks 545A.2.9 信源模块子库Sources 545A.3 应用程序接口函数库 546A.3.1 外部程序接口函数库 546A.3.2 MAT文件库函数 546A.3.3 MATLAB引擎函数库 547A.3.4 ActiveX对象的构造和操作命令 547A.3.5 动态数据交换函数 547

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