MATLAB函數查詢及應用案例(配視頻教程‧含光碟)（簡體書）

《MATLAB函數查詢及應用案例（配視頻教程）》結合科學研究和工程中的實際需要，系統、全面地介紹了MATLAB的常用函數。主要內容包括MATLAB基礎及通用函數、數學運算函數、數組和矩陣運算函數、數值計算函數、概率統計函數、圖形及圖像處理函數、符號計算函數、圖形用戶界面開發函數、Simulink仿真函數、控制系統設計函數、信號處理函數、神經網絡應用函數、最優化設計函數和小波變換函數。《MATLAB函數查詢及應用案例（配視頻教程）》講解的函數主線為從MATLAB的基礎知識到不同領域的應用和實際問題的解決。結合函數的功能和使用方法的描述，《MATLAB函數查詢及應用案例（配視頻教程）》提供了大量實例，并將實例源代碼收錄于配書光盤中，供讀者在學習過程中使用。

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第1章 MATLAB基礎及通用函數
1.1 MATLAB概述
1.2 MATLAB集成環境簡介
1.2.1 MATLAB的運行
1.2.2 MATLAB界面
1.2.3 MATLAB幫助系統
1.3 通用命令
1.3.1 指定搜索路徑path命令
1.3.2 增加搜索路徑addpath命令
1.3.3 刪除搜索路徑rmpath命令
1.3.4 讀出超文本文件doc命令
1.3.5 查看文件內容type命令
1.3.6 顯示文本或數組disp命令
1.3.7 清除內存中的對象clear命令
1.3.8 清屏clc命令
1.3.9 計算向量或矩陣長度length命令
1.3.10 計算數組維數大小size 命令
1.3.11 列出當前內存中的變量who/whos命令
1.3.12 列出當前目錄文件what命令
1.3.13 獲得幫助help 命令
1.4 數據輸入/輸出函數
1.4.1 數據輸入input （ ）
1.4.2 生成菜單menu （ ）
1.4.3 程序暫停pause 命令
1.4.4 輸出、顯示格式控制format（ ）
1.4.5 保存工作空間變量到文件save （ ）
1.4.6 從文件中將變量調入工作空間load （ ）
1.4.7 打開文件fopen （ ）
1.4.8 關閉文件fclose （ ）
1.4.9 從文件中讀出格式化數據fscanf （ ）
1.4.10 向文件中寫入格式化數據fprintf （ ）
1.4.11 從文件中讀出二進制數據fread （ ）
1.4.12 向文件中寫入二進制數據fwrite （ ）
1.4.13 以字符串形式返回文件下一行fgets （ ）
1.4.14 查詢文件輸入/輸出操作錯誤ferror （ ）
1.4.15 測試文件結尾feof （ ）
1.4.16 設置文件位置指示器fseek （ ）
1.4.17 獲取文件指示器位置ftell （ ）
1.4.18 格式化數據寫到字符串sprintf （ ）
1.4.19 規定格式控制下讀出字符串sscanf （ ）
1.4.20 讀出ASCII文件dlmread （ ）
1.4.21 矩陣寫入ASCII文件dlmwrite （ ）
1.5 MATLAB程序設計
1.5.1　MATLAB程序設計概述
1.5.2　for循環
1.5.3　while循環
1.5.4　if-else-end結構
1.5.5　switch-case結構
1.5.6　try-catch結構
1.5.7　continue命令
1.5.8　break命令
1.5.9　return命令
1.5.10　keyboard命令
1.5.11 error和warning命令
1.6 小結

第2章 數學運算函數
2.1 常用數學函數
2.1.1 三角函數
2.1.2 雙曲線函數
2.1.3 復數函數
2.1.4 求和、乘積和差分函數
2.1.5 最大值和最小值函數
2.1.6 簡單統計函數
2.1.7 排序sort（ ）
2.2 關系和邏輯運算函數
2.2.1 關系操作符
2.2.2 邏輯操作符
2.2.3 關系與邏輯函數
2.3 小結

第3章 數組和矩陣運算函數
3.1 數組運算的常用函數
3.1.1 一維數組的創建和尋訪
3.1.2 二維數組的創建和尋訪
3.1.3 執行數組運算的常用函數
3.2 矩陣生成函數
3.2.1 零矩陣zeros （ ）
3.2.2 單位矩陣eye （ ）
3.2.3 全1矩陣ones （ ）
3.2.4 魔方矩陣magic （ ）
3.2.5 創建多維數組cat （ ）
3.2.6 對角矩陣diag （ ）
3.2.7 生成指定對角線元素的矩陣blkdiag（ ）
3.2.8 隨機整數排列randperm（ ）
3.2.9 Pascal矩陣pascal（ ）
3.2.10 托普利茲矩陣toeplitz（ ）
3.2.11 均勻分布隨機矩陣rand （ ）
3.2.12 正態分布隨機矩陣randn（ ）
3.2.13 線性等分向量linspace（ ）
3.2.14 生成對數等分向量logspace（ ）
3.3 矩陣基本運算函數
3.3.1 矩陣基本運算函數分類
3.3.2 計算矩陣和向量的范數norm（ ）
3.3.3 計算矩陣的秩rank（ ）
3.3.4 計算矩陣行列式值det（ ）
3.3.5 計算矩陣的跡trace（ ）
3.3.6 計算矩陣的特征值和特征向量eig（ ）
3.3.7 計算矩陣的特征多項式poly（ ）
3.3.8 Cholesky分解chol（ ）
3.3.9 計算矩陣的逆矩陣inv （ ）
3.3.10 計算矩陣的偽逆矩陣pinv（ ）
3.3.11 計算矩陣的平方根sqrtm（ ）
3.3.12 向量或矩陣的乘積dot（ ）
3.3.13 向量或矩陣的叉積cross（ ）
3.3.14 計算向量的卷積和多項式乘法conv（ ）
3.3.15 求兩集合的并集union（ ）
3.3.16 取集合的單值元素unique（ ）
3.3.17 求矩陣的條件數cond（ ）
3.3.18 上三角陣的抽取triu （ ）
3.3.19 下三角陣的抽取tril（ ）
3.3.20 轉換矩陣數值為分數或符號sym （ ）
3.3.21 符號矩陣的因式分解factor（ ）
3.3.22 展開符號矩陣expand（ ）
3.3.23 復對角矩陣轉化為實對角矩陣cdf2rdf （ ）
3.3.24 統計矩陣中非零元素的個數nnz（ ）
3.3.25 將矩陣中非零元素構成列向量nonzeros（ ）
3.3.26 計算矩陣非零元素分配的存儲空間數nzmax（ ）
3.4 線性方程組求解
3.4.1 求解具有唯一解的矩陣方程組
3.4.2 求具有無窮解的矩陣方程組的通解和特解
3.4.3 利用廣義逆求無解方程的近似最小二乘解
3.4.4 利用LU分解求方程組的解
3.4.5 利用QR分解求方程組的解
3.4.6 利用LQ解法解線性方程組
3.5 稀疏矩陣相關函數
3.5.1 生成稀疏矩陣sparse （ ）
3.5.2 生成對角稀疏矩陣spdiags（ ）
3.5.3 生成單位稀疏矩陣speye（ ）
3.5.4 生成均勻分布隨機稀疏矩陣sprand（ ）
3.5.5 生成正態分布隨機稀疏矩陣sprandn（ ）
3.5.6 生成隨機對稱稀疏矩陣sprandsym（ ）
3.5.7 稀疏矩陣非零元素的索引find（ ）
3.5.8 將稀疏矩陣轉化為滿矩陣full（ ）
3.6 小結

第4章 數值計算函數
4.1 函數極值
4.1.1 一元函數的極小值fminbnd（ ）
4.1.2 多元函數的極小值fminsearch（ ）
4.2 函數插值
4.2.1 一維插值interp1（ ）
4.2.2 二維插值interp2（ ）
4.3 曲線擬合polyfit（ ）
4.4 多項式及其操作
4.4.1 創建多項式poly2sym（ ）
4.4.2 求多項式的根roots（ ）
4.4.3 導數polyder（ ）
4.4.4 估值polyval（ ）
4.4.5 有理多項式residue（ ）
4.5 函數積分
4.5.1 一元函數數值積分trapz（ ）
4.5.2 多重數值積分
4.6 函數微分
4.6.1 數值微分diff（ ）
4.6.2 近似梯度graidient（ ）
4.7 常微分方程
4.8 小結

第5章 概率統計函數
5.1 隨機數生成
5.1.1 生成分布隨機數betarnd（ ）
5.1.2 生成偏t分布隨機數函數nctrnd（ ）
5.1.3 生成二項分布隨機數binornd（ ）
5.1.4 生成正態分布隨機數函數normrnd（ ）
5.1.5 生成卡方分布隨機數函數chi2rnd（ ）
5.1.6 生成泊松分布隨機數函數poissrnd（ ）
5.1.7 生成指數分布隨機數函數exprnd（）
5.1.8 生成F分布隨機數函數frnd（ ）
5.1.9 生成對數正態分布隨機數函數lognrnd（ ）
5.1.10 生成幾何分布隨機數函數geornd（ ）
5.1.11 生成t分布隨機數函數trnd（ ）
5.1.12 生成離散均勻分布隨機數函數unidrnd（ ）
5.1.13 生成連續均勻分布隨機數函數unifrnd（ ）
5.1.14 生成Weibull分布隨機數函數wblrnd（ ）
5.1.15 生成指定分布隨機數函數random（ ）
5.2 均值與方差
5.2.1 計算分布的均值和方差函數betastat（ ）
5.2.2 常用分布的均值與方差計算函數
5.3 統計特征函數
5.3.1 相關系數corrcoef（ ）
5.3.2 協方差矩陣cov（ ）
5.3.3 峰度kurtosis（ ）
5.3.4 偏度skewness（ ）
5.3.5 幾何平均數geomean（ ）
5.3.6 調和均值harmmean（ ）
5.3.7 截尾均值trimmean（ ）
5.3.8 平均絕對偏差mad（ ）
5.3.9 百分位數prctile（ ）
5.4 假設檢驗
5.4.1 秩和檢驗ranksum（ ）
5.4.2 符號秩檢驗signrank（ ）
5.4.3 符號檢驗signtest（ ）
5.4.4 樣本均值的t檢驗ttest（ ）
5.4.5 兩個樣本均值的t檢驗ttest2（ ）
5.4.6 z檢驗ztest（ ）
5.5 線性與非線性回歸
5.5.1 單因素方差分析anova1（ ）
5.5.2 雙因素方差分析anova2（ ）
5.5.3 多項式預測和置信區間評估polyconf（ ）
5.5.4 多項式曲線擬合polyfit（ ）
5.5.5 非線性最小二乘擬合nlinfit（ ）
5.5.6 非線性方程擬合nlintool（ ）
5.5.7 多項式評估polyval（ ）
5.5.8 多重線性回歸regress（ ）
5.6 參數估計
5.6.1 分布數據的參數估計betafit（ ）
5.6.2 負分布對數似然函數betalike（ ）
5.6.3 指數分布數據參數估計expfit（ ）
5.6.4 負指數分布對數似然函數explike（ ）
5.6.5 正態分布數據參數估計normfit（ ）
5.6.6 負正態分布對數似然函數normlike（ ）
5.6.7 泊松分布數據參數估計poissfit（ ）
5.6.8 均勻分布數據參數估計unifit（ ）
5.6.9 Weibull分布數據參數估計wblfit（ ）
5.7 小結

第6章 圖形及圖像處理函數
6.1 二維圖形繪制
6.1.1 plot函數
6.1.2 線型、標記和顏色
6.1.3 圖形坐標軸設置
6.1.4 多個圖形疊繪及多個圖形窗口
6.1.5 繪制子圖
6.1.6 交互式繪圖和屏幕刷新
6.1.7 繪制雙坐標軸
6.2 三維圖形繪制
6.2.1 繪制二元函數的網格圖
6.2.2 繪制曲線圖
6.2.3 繪制網格圖
6.2.4 繪制曲面圖
6.2.5 繪制等高線
6.3 特殊圖形繪制
6.3.1 繪制區域圖
6.3.2 繪制餅圖
6.3.3 繪制直方圖和梯形圖
6.3.4 繪制矢量分布圖
6.3.5 繪制偽色彩圖
6.3.6 繪制極坐標圖
6.3.7 繪制誤差線圖形
6.3.8 繪制離散數據圖形
6.4 圖形處理
6.4.1 圖形標注
6.4.2 坐標軸的控制
6.4.3 圖形數據取點
6.4.4 圖形保持
6.4.5 圖形的打印和輸出
6.5 圖形句柄函數
6.6 圖像處理工具箱概述
6.6.1 常用圖像格式
6.6.2 MATLAB 7.X圖像類型和轉換
6.7 圖像文件的操作
6.7.1 圖像文件顯示
6.7.2 圖像文件讀寫
6.7.3 圖像格式轉換
6.8 圖像增強
6.8.1 對比度增強
6.8.2 直方圖均衡化
6.8.3 空域濾波增強
6.9 小結

第7章 符號計算函數
7.1 符號工具箱函數
7.2 符號表達式運算
7.2.1 提取分子和分母numden（ ）
7.2.2 標準代數運算
7.2.3 變換函數
7.2.4 高級運算
7.2.5 變量替換subs（ ）
7.2.6 微分和積分
7.3 符號表達式化簡和格式化
7.3.1 表達式化簡simplify（ ）
7.3.2 多種簡化形式simple（ ）
7.3.3 合并同類項并給出降冪排列形式collect（ ）
7.3.4 將降冪排列的多項式轉化成嵌套形式honer（ ）
7.3.5 以有理分式等形式顯示符號表達式pretty（ ）
7.3.6 對表達式進行因式分解factor（ ）
7.3.7 展開表達式并給出降冪排列形式expand（ ）
7.4 符號矩陣
7.4.1 創建符號矩陣
7.4.2 操作符號矩陣
7.5 符號繪圖函數
7.5.1 繪制符號函數的圖形ezplot（ ）
7.5.2 繪制三維曲線圖ezplot3（ ）
7.5.3 繪制符號函數的等高線圖ezcontour（ ）
7.5.4 繪制極坐標圖ezpolar（ ）
7.5.5 繪制用不同顏色填充的等高線圖ezcontourf（ ）
7.5.6 繪制符號函數的三維網格圖ezmesh（ ）
7.5.7 同時繪制網格圖與等高線圖ezmeshc（ ）
7.5.8 繪制三維彩色曲面圖ezsurf（ ）
7.5.9 同時繪制曲面圖與等高線圖ezsurfc（ ）
7.6 符號方程求解
7.6.1 代數方程的符號解析解
7.6.2 求解常微分方程
7.7 小結

第8章 圖形用戶界面開發函數
8.1 圖形用戶界面概述
8.1.1 創建圖形用戶界面的目的
8.1.2 GUI對象層次結構
8.2 對話框生成
8.2.1 創建通用對話框dialog（ ）
8.2.2 創建幫助對話框helpdlg（ ）
8.2.3 創建錯誤提示對話框errordlg（ ）
8.2.4 顯示等待對話框waitbar（ ）
8.2.5 創建警告對話框warndlg（ ）
8.2.6 創建輸入對話框inputdlg（ ）
8.2.7 創建設計提問對話框questdlg（ ）
8.2.8 創建頁面設置對話框printpreview（ ）
8.2.9 創建選擇列表內容對話框listdlg（ ）
8.2.10 創建保存文件的標準對話框uiputfile（ ）
8.2.11 創建打印對話框printdlg（ ）
8.2.12 創建選定目錄的標準對話框uigetdir（ ）
8.2.13 創建顏色設置對話框uisetcolor（ ）
8.2.14 創建消息對話框msgbox（ ）
8.3 圖形用戶界面開發
8.3.1 啟動GUI界面編輯器guide（ ）
8.3.2 創建菜單menu（ ）
8.3.3 創建上下文菜單uicontextmenu（ ）
8.3.4 創建用戶菜單uimenu（ ）
8.3.5 創建用戶界面控件對象uicontrol（ ）
8.3.6 交互式操作獲取文件名uigetfile（ ）
8.3.7 交互式修改對象的字體uisetfont（ ）
8.3.8 顯示屬性檢查器inspect（ ）
8.3.9 獲取應用程序定義的數據值getappdata（ ）
8.3.10 設定應用程序定義的數據值setappdata（ ）
8.3.11 鼠標或指針的數據輸入ginput（ ）
8.3.12 創建句柄的一個結構guihandles（ ）
8.3.13 存儲或重新獲取應用數據guidata（ ）
8.4 其他相關函數
8.4.1 設置對象屬性set（ ）
8.4.2 獲得對象屬性get（ ）
8.4.3 返回當前圖形句柄gcf（ ）
8.4.4 建立圖形窗口figure（ ）
8.4.5 停止程序執行uiwait（ ）
8.4.6 恢復程序執行uiresume（ ）
8.4.7 等待按鍵或鼠標被按下waitforbuttonpress（ ）
8.4.8 查找圖形對象的句柄findall（ ）
8.4.9 查找特定屬性的圖形對象的句柄findobj（ ）
8.4.10 獲得當前程序圖形對象的父對象的句柄gcbf（ ）
8.4.11 獲得當前程序圖形對象的句柄gcbo（ ）
8.4.12 拖動鼠標繪制長方形dragrect（ ）
8.4.13 操作和控制圖形對象selectmoveresize（ ）
8.5 小結

第9章 Simulink仿真函數
9.1 Simulink概述
9.1.1 Simulink建模方法
9.1.2 模塊庫瀏覽器
9.1.3 Simulink模型窗口
9.2 Simulink基本操作命令
9.2.1 啟動模塊庫瀏覽器Simulink命令
9.2.2 加載指定的仿真系統load_system命令
9.2.3 查找指定的仿真系統find_system命令
9.2.4 打開仿真系統open_system命令
9.2.5 設置仿真系統的參數set_param命令
9.2.6 獲取仿真系統的參數get_param命令
9.2.7 獲取系統的句柄和名稱gcbh命令
9.2.8 獲取當前系統或模塊的名稱gcs命令
9.2.9 關閉正在運行的仿真系統窗口bdclose命令
9.2.10 更新系統模塊slupdate命令
9.2.11 查看幫助信息slhelp命令
9.3 Simulink仿真
9.3.1 獲取仿真系統的信息simget命令
9.3.2 設置仿真參數simset命令
9.3.3 開始進行仿真sim命令
9.3.4 模型線性化linmod命令
9.3.5 求系統的平衡點trim命令
9.4 小結

第10章 控制系統設計函數
10.1 系統時間響應及其仿真
10.1.1 系統時間響應的基本概念
10.1.2 仿真算法
10.1.3 MATLAB系統仿真
10.2 系統頻率響應及其仿真
10.2.1 頻率特性和頻率響應的基本概念
10.2.2 頻率響應
10.2.3 系統分析圖形用戶界面
10.3 控制系統的綜合與校正
10.3.1 系統綜合與校正的概念
10.3.2 系統綜合與校正實例
10.4 小結

第11章 信號處理函數
11.1 信號處理概述
11.2 常用信號的產生
11.2.1 生成三角波信號
11.2.2 生成單位階躍信號
11.2.3 產生單位沖擊信號
11.2.4 生成鋸齒波信號
11.2.5 生成sinc信號
11.2.6 生成掃頻信號
11.2.7 生成離散信號
11.3 信號的時域分析
11.3.1 計算信號均值mean（ ）
11.3.2 計算信號標準差std（ ）
11.3.3 計算卷積conv（ ）
11.3.4 計算協方差cov（ ）
11.3.5 估計信號相關性xcorr（ ）
11.3.6 快速傅里葉變換和反變換函數fft（ ）和ifft（ ）
11.3.7 希爾伯特變換hilbert（ ）
11.3.8 Z反變換residuez（ ）
11.4 濾波器的分析和設計
11.4.1 計算幅值abs（ ）
11.4.2 計算相位角angle（ ）
11.4.3 設置頻率響應的頻率間隔freqspace（ ）
11.4.4 模擬濾波器的頻率響應freqs（ ）
11.4.5 數字濾波器的頻率響應freqz（ ）
11.4.6 計算濾波器的群延遲grpdelay（ ）
11.4.7 計算數字濾波器的沖擊響應impz（ ）
11.4.8 相位角的展開函數unwrap（ ）
11.4.9 設計1-D數字濾波器filter（ ）
11.4.10 零相位數字濾波filtfilt（ ）
11.4.11 基于FFT的FIR濾波fftfilt（ ）
11.4.12 ChebyshevⅠ型模擬濾波器cheb1ap（ ）
11.4.13 Chebyshev Ⅱ型模擬濾波器cheb2ap（ ）
11.4.14 Chebyshev Ⅰ型濾波器cheby1（ ）
11.4.15 Chebyshev Ⅱ型濾波器cheby2（ ）
11.4.16 Bessel低通濾波器besselap（ ）
11.4.17 模擬濾波器轉化為數字濾波器impinvar（ ）
11.4.18 橢圓濾波器ellip（ ）
11.4.19 FIR濾波器fir1（ ）
11.4.20 設計FIR濾波器fir2（ ）
11.5 小結

第12章 神經網絡應用函數
12.1 神經網絡概述
12.1.1 神經網絡的發展和應用
12.1.2 神經網絡模型
12.1.3 神經網絡工具箱通用函數
12.2 感知器
12.2.1 感知器神經網絡模型結構
12.2.2 設計感知器神經網絡
12.3 線性神經網絡
12.3.1 線性神經網絡模型結構
12.3.2 設計線性神經網絡
12.4 BP網絡
12.4.1 BP網絡模型結構
12.4.2 設計BP網絡
12.5 反饋型神經網絡
12.5.1 Hopfield網絡設計
12.5.2 Elman網絡設計
12.6 小結

第13章 最優化設計函數
13.1 MATLAB優化工具箱
13.1.1 工具箱概述
13.1.2 工具箱函數介紹
13.1.3 可視化GUI工具箱
13.2 小結

第14章 小波變換函數
14.1 概述
14.2 一維連續小波變換
14.2.1 一維連續小波變換cwt（ ）
14.2.2 從一個原始圖樣中構建一個小波函數pat2cwav（ ）
14.3 一維離散小波變換
14.3.1 單尺度一維小波離散變換dwt （ ）
14.3.2 離散小波變換拓展模式dwtmode（ ）
14.3.3 單尺度一維離散小波逆變換idwt（ ）
14.3.4 多尺度一維小波分解wavedec（ ）
14.3.5 提取一維小波變換低頻系數appcoef（ ）
14.3.6 提取一維小波變換高頻系數detcoef （ ）
14.3.7 重構多尺度一維小波waverec（ ）
14.3.8 對小波分解結構進行單尺度重構upwlev（ ）
14.3.9 對小波分解結構進行單支重構wrcoef（ ）
14.3.10 重構一維系數的直接小波upcoef（ ）
14.4 二維離散小波變換
14.4.1 單尺度二維離散小波變換dwt2（ ）
14.4.2 多尺度二維離散小波分解wavedec2（ ）
14.4.3 重構多尺度二維小波waverec2（ ）
14.4.4 提取二維小波分解低頻系數appcoef2（ ）
14.4.5 提取二維小波分解高頻系數detcoef2（ ）
14.4.6 二維小波分解的單尺度重構upwlev2（ ）
14.4.7 重構二維小波系數的單支wrcoef2（ ）
14.4.8 二維小波分解的直接重構upcoef2（ ）
14.5 小結
參考文獻