MATLAB從入門到精通（雲課版）

第 Ⅰ 篇基礎知識

第1章 認識MATLAB
1.1MATLAB到底有多厲害003
1.2MATLAB概述003
1.2.1MATLAB的語言特點及應用領域003
1.2.2MathWorks公司及其產品概述004
1.2.3MATLAB的語言特點005
1.2.4MATLAB的組成005
1.2.5MATLAB R2016b新增功能006
1.3MATLAB的行業應用007
1.4初次使用MATLAB008
1.4.1直接使用MATLAB命令008
1.4.2一個簡單的MATLAB程式010

第2章 MATLAB基礎
2.1MATLAB R2016b的安裝與啟動014
2.1.1對電腦配置的要求014
2.1.2安裝MATLAB014
2.1.3啟動和退出MATLAB017
2.1.4卸載MATLAB018
2.2MATLAB R2016b的目錄結構018
2.3MATLAB R2016b的工作介面018
2.3.1菜單工具列019
2.3.2命令列窗口020
2.3.3工作區021
2.3.4命令歷史記錄視窗022
2.4MATLAB R2016b 的説明系統022
2.4.1使用説明流覽器視窗022
2.4.2使用幫助命令023
2.4.3演示説明024
2.5疑難排解024

第Ⅱ 篇語法基礎

第3章 MATLAB的基本使用
3.1MATLAB的通用命令027
3.2MATLAB的文件管理028
3.2.1當前資料夾流覽器和路徑管理器028
3.2.2搜索路徑及其設置029
3.3MATLAB運算式中的變數和關鍵字030
3.3.1變數030
3.3.2關鍵字030
3.4MATLAB的資料類型031
3.4.1數值031
3.4.2邏輯型數值034
3.4.3字串035
3.4.4單元陣列035
3.4.5結構體035
3.4.6日期和時間037
3.5MATLAB的運算子和基本運算038
3.5.1算術運算子038
3.5.2關係運算子039
3.5.3邏輯運算子039
3.5.4運算子優先順序040
3.6MATLAB的標點符號040
3.7MATLAB的指令檔042
3.8疑難排解042

第4章 MATLAB程式設計基礎
4.1M文件044
4.1.1概述044
4.1.2函數變數045
4.1.3函數參數045
4.1.4函數控制碼048
4.1.5函數類型049
4.2MATLAB的程式控制結構051
4.2.1條件控制語句051
4.2.2迴圈控制語句053
4.2.3誤差控制語句054
4.2.4其他流程控制語句055
4.3檔操作057
4.3.1文件的打開與關閉058
4.3.2文件I/O059
4.4MATLAB程式優化062
4.4.1通過Profiler進行程式運行分析062
4.4.2通過tic函數和toc函數進行程式運行分析064
4.4.3程式優化的常用方法064
4.5程式調試065
4.5.1直接調試法066
4.5.2利用調試工具進行的調試法066
4.6疑難排解067

第5章 MATLAB的陣列與矩陣操作
5.1陣列（矩陣）的生成及初等運算070
5.1.1陣列（矩陣）的生成070
5.1.2冒號運算式071
5.2基本的陣列操作071
5.2.1陣列元素的定址071
5.2.2陣列元素的查找072
5.2.3陣列元素的排序072
5.2.4矩陣轉置073
5.2.5矩陣重排073
5.2.6矩陣的拆分074
5.2.7矩陣的連接076
5.2.8矩陣變換077
5.3陣列的運算078
5.3.1數值運算078
5.3.2邏輯運算078
5.3.3關係運算079
5.3.4向量的點積、叉積、混合積079
5.3.5範數080
5.4陣列的保存和載入081
5.5矩陣運算081
5.5.1基本運算081
5.5.2點運算085
5.6矩陣分析086
5.6.1常用矩陣086
5.6.2矩陣的特徵參數089
5.7疏鬆陣列092
5.7.1疏鬆陣列的生成092
5.7.2轉換成滿矩陣093
5.7.3對非零元素進行操作093
5.7.4特殊的疏鬆陣列094
5.8疑難排解095

第6章 常用數學函數
6.1初等數學函數098
6.1.1三角函數098
6.1.2指數和對數函數099
6.1.3複數處理函數100
6.1.4離散函數101
6.2特殊數學函數103
6.3綜合應用105
6.4疑難排解106

第7章 符號運算
7.1符號變數、符號運算式和符號方程的生成108
7.1.1使用sym函數生成符號變數和符號運算式108
7.1.2使用syms函式定義符號變數和符號運算式109
7.1.3符號方程的生成109
7.2符號變數的基本操作109
7.2.1Findsym函數：尋找符號變數109
7.2.2符號運算的精度確定110
7.3符號運算式的基本操作111
7.3.1四則運算111
7.3.2符號多項式的因式分解與展開111
7.3.3提取有理式的分子和分母113
7.3.4符號運算式的化簡113
7.3.5符號運算式的替換114
7.3.6反函數的求解114
7.3.7複合函數115
7.4符號矩陣的生成和運算116
7.4.1符號矩陣的生成116
7.4.2符號矩陣的運算117
7.5符號微積分118
7.5.1符號極限118
7.5.2符號微分119
7.5.3符號積分120
7.6符號積分變換121
7.6.1Fourier變換及其逆變換121
7.6.2Laplace變換及其逆變換122
7.6.3z變換及其逆變換123
7.7符號方程的求解125
7.7.1代數方程求解125
7.7.2微分方程求解126
7.8綜合應用127
7.9疑難排解128

第8章 數值運算
8.1多項式計算130
8.1.1多項式的表示130
8.1.2多項式的運算130
8.2極限運算133
8.3線性方程組求解133
8.3.1利用左除運算求解線性方程組133
8.3.2利用矩陣求逆求解線性方程組134
8.3.3利用矩陣分解求解線性方程組135
8.4非線性方程組求解138
8.4.1單變數非線性方程的求解138
8.4.2非線性方程組的求解138
8.5數值積分與微分139
8.5.1數值微分139
8.5.2數值積分141
8.6綜合應用144
8.7疑難排解145

第9章 資料分析
9.1插值與擬合150
9.1.1插值150
9.1.2擬合151
9.2最優化計算152
9.2.1優化問題的求解過程152
9.2.2線性規劃154
9.2.3非線性規劃157
9.2.4最小二值問題163
9.3概率統計與分析166
9.3.1統計量操作166
9.3.2統計分析167
9.3.3概率密度與分佈169
9.4小波分析170
9.4.1小波分析基礎170
9.4.2去噪與壓縮175
9.5綜合應用180
9.6疑難排解182

第10章 圖形控制碼
10.1控制碼對象184
10.2物件屬性185
10.3圖形控制碼創建實例186
10.4綜合應用191
10.5疑難排解192

第Ⅲ篇數據視覺化

第11章 二維數據視覺化
11.1圖形繪製基礎197
11.1.1離散資料及離散函數197
11.1.2連續函數197
11.1.3圖形繪製的基本步驟198
11.1.4圖形繪製示例198
11.2二維圖形繪製199
11.2.1plot指令199
11.2.2格柵202
11.2.3文字說明203
11.2.4線型、標記和顏色204
11.2.5坐標軸設置205
11.2.6圖形疊繪208
11.2.7子圖繪製208
11.2.8互動式繪圖209
11.2.9雙坐標軸繪圖210
11.2.10fplot繪圖指令211
11.2.11ezplot繪圖指令212
11.2.12特殊坐標軸繪圖213
11.3二維特殊圖形函數215
11.3.1柱狀圖215
11.3.2面積圖216
11.3.3實心圖217
11.3.4向量圖218
11.3.5圓形圖219
11.3.6長條圖220
11.4疑難排解220

第12章 三維數據視覺化
12.1三維圖形繪製222
12.1.1曲線圖繪製222
12.1.2三維網線圖繪製223
12.1.3曲面圖的繪製225
12.2三維隱函數繪圖226
12.3三維圖形的修飾處理228
12.3.1三維圖形的視點處理228
12.3.2色彩處理229
12.3.3光照處理230
12.4疑難排解231

第Ⅳ篇程式設計設計

第13章 圖形化使用者介面設計
13.1使用GUIDE創建GUI235
13.1.1GUIDE編輯介面簡介235
13.1.2功能表設計實例236
13.1.3包含控制項的GUI設計實例237
13.1.4M文件和FIG文件241
13.2GUI程式設計241
13.3實例解析243
13.3.1實例1：peaks函數的輪廓圖繪製243
13.3.2實例2：用控制項控制圖形的屬性246
13.3.3實例3：TeapotdemoGUI的製作過程剖析251
13.4疑難排解254

第14章 Simulink模擬基礎
14.1Simulink 簡介256
14.2一個簡單的Simulink模擬示例256
14.3Simulink的基本模組259
14.3.1Simulink的基本模組及其功能259
14.3.2常用模組的參數和屬性設置261
14.4Simulink的基本操作264
14.4.1Simulink的檔操作264
14.4.2模組的操作264
14.4.3信號線的操作265
14.4.4給模型添加文本注釋266
14.5複雜系統的模擬266
14.5.1模擬的設置267
14.5.2連續系統模擬示例269
14.5.3離散系統模擬示例270
14.6子系統與封裝272
14.6.1建立子系統272
14.6.2子系統的封裝273
14.7疑難排解276

第15章 文件讀取I/O
15.1資料夾的管理280
15.1.1當前資料夾管理280
15.1.2創建資料夾280
15.1.3刪除資料夾280
15.1.4複製或移動資料夾281
15.2打開和關閉文件281
15.2.1打開文件281
15.2.2關閉文件281
15.3工作區文件—MAT文件282
15.3.1輸出資料到MAT檔282
15.3.2讀取MAT檔—load函數283
15.4讀/寫二進位檔案284
15.4.1寫二進位檔案285
15.4.2讀二進位檔案286
15.5格式化讀寫檔286
15.5.1格式化讀取286
15.5.2格式化寫入287
15.6檔內的位置控制288
15.7綜合應用289
15.8疑難排解290

第16章 MATLAB編譯器
16.1MATLAB編譯器概述292
16.2編譯器的安裝與配置292
16.2.1編譯器的安裝292
16.2.2編譯器的配置292
16.3編譯命令mcc293
16.4編譯生成獨立運行程式293
16.4.1編譯M檔294
16.4.2編譯圖形繪製M檔294
16.4.3由含feval 指令的M 檔生成EXE檔296
16.5綜合應用297
16.6疑難排解298

第17章 外部介面應用
17.1介面概述300
17.1.1MEX 檔介紹300
17.1.2MAT 檔介紹300
17.1.3MATLAB 計算引擎介紹300
17.2基於C/C 語言的MEX 檔應用301
17.2.1MEX 檔結構301
17.2.2創建C/C MEX 文件302
17.2.3調試C/C 語言MEX 程式檔303
17.3基於C/C 語言的MAT 檔應用303
17.3.1使用C/C 語言讀取和創建MAT檔的過程303
17.3.2使用C/C 語言讀取MAT 檔示例304
17.3.3使用C/C 語言創建MAT 檔示例306
17.4基於C/C 語言的計算引擎應用310
17.4.1MATLAB引擎庫函數310
17.4.2創建MATLAB引擎調用來源程式311
17.5MATLAB中Java語言的調用315
17.5.1Java介面使用315
17.5.2Java介面程式設計應用示例316
17.6綜合應用317
17.7疑難排解320

第Ⅴ 篇綜合實戰

第18章 MATLAB在信號與系統中的應用
18.1典型連續時間信號描述及運算323
18.1.1典型連續信號波形的繪製323
18.1.2連續時間信號的運算325
18.2線性系統時域分析326
18.2.1連續時間信號卷積326
18.2.2線性系統時域分析328
18.3連續系統頻域分析330
18.4連續時間系統S域零極點分析332
18.4.1零極點分佈與系統穩定性332
18.4.2零極點分佈與系統衝激回應時域特性333
18.4.3由連續系統零極點分佈分析系統的頻率特性335
18.5綜合應用337
18.6疑難排解338

第19章 MATLAB在數位信號處理中的應用
19.1離散時間信號的MATLAB實現342
19.1.1正弦序列342
19.1.2指數序列342
19.1.3單位抽樣序列344
19.1.4單位階躍序列345
19.2基於MATLAB的快速Fourier變換346
19.2.1快速Fourier變換的用法346
19.2.2運用FFT進行簡單濾波348
19.3IIR數位濾波器的設計349
19.3.1模擬原型濾波器349
19.3.2頻率變換350
19.3.3濾波器最小階數選擇351
19.3.4類比濾波器到數位濾波器的轉換352
19.3.5完全工具函數設計IIR濾波器354
19.4IIR濾波器直接設計356
19.5FIR濾波器設計357
19.5.1運用窗函數設計數位濾波器357
19.5.2標準型FIR濾波器359
19.5.3多頻帶FIR濾波器360
19.6綜合應用361
19.7疑難排解362

第20章 MATLAB在通信原理中的應用
20.1幅度調製364
20.1.1BASK調製364
20.1.2MASK調製365
20.1.3QAM調製366
20.2相位調製367
20.2.1PSK調製367
20.2.2OQPSK調製368
20.3頻率調製369
20.3.1BFSK調製370
20.3.2MFSK調製371
20.3.3CPM調製372
20.4數位信號的解調376
20.4.1BASK解調376
20.4.2QAM解調377
20.4.3BPSK解調378
20.4.4BFSK解調380
20.5綜合應用381
20.6疑難排解383

第21章 MATLAB在影像處理領域的應用
21.1圖像表達與顯示386
21.1.1圖像類型及存儲方式386
21.1.2圖像轉換386
21.1.3讀/寫影像檔386
21.1.4圖像顯示387
21.1.5彩色圖像表示模式387
21.1.6常用的彩色影像處理函數387
21.2圖像運算389
21.2.1長條圖389
21.2.2長條圖均衡389
21.2.3灰度線性變換390
21.2.4灰度非線性變換391
21.3圖像變換392
21.3.1圖像縮放392
21.3.2圖像旋轉393
21.4圖像分析與增強393
21.4.1線性空域濾波394
21.4.2非線性空域濾波394
21.5圖像區域處理395
21.5.1最大類間方差法396
21.5.2常用的彩色影像處理函數396
21.6綜合應用398
21.7疑難排解400

第22章 MATLAB在金融領域的應用
22.1數據讀取402
22.2繪製線型圖402
22.3繪製K線圖403
22.4繪製移動平均線404
22.5繪製布林帶406
22.6綜合應用408
22.7疑難排解409