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第1 篇

第1 章MATLAB R2014A 概述

1.1 MATLAB R2014a 簡介

1.1.1 MathWorks 及其產品概述

1.1.2 MATLAB 與其他數學軟件

1.1.3 MATLAB 的主要特點

1.1.4 MATLAB 的系統組成

1.1.5 MATLAB 應用程序簡介

1.2 MATLAB R2014a 的目錄結構

1.3 MATLAB R2014a 的工作環境

1.3.1 菜單/工具欄

1.3.2 命令行窗口

1.3.3 工作區

1.4 MATLAB R2014a 的通用命令

1.5 MATLAB R2014a 的文件管理

1.5.1 當前文件夾瀏覽器和路徑管理器

1.5.2 搜索路徑及其設置

1.6 MATLAB R2014a 的幫助系統

1.6.1 純文本幫助

1.6.2 演示(Demos)幫助

1.6.3 幫助導航瀏覽器

1.7 MATLAB 使用初步

1.8 本章小結

第2 章MATLAB 基礎知識

2.1 數據類型

2.1.1 數值類型

2.1.2 邏輯類型

2.1.3 字符和字符串

2.1.4 函數句柄

2.1.5 結構體類型

2.1.6 單元數組類型

2.1.7 單元數組類型

2.1.8 map 容器類型

2.2 基本矩陣操作

2.2.1 矩陣和數組的概念及其區別

2.2.2 矩陣的構造

2.2.3 矩陣大小及結構的改變

2.2.4 矩陣下標引用

2.2.5 矩陣信息的獲取

2.2.6 矩陣的保存和加載

2.3 運算符

2.3.1 算術運算符

2.3.2 關系運算符

2.3.3 邏輯運算符

2.3.4 運算優先級

2.4 字符串處理函數

2.4.1 字符串的構造

2.4.2 字符串比較函數

2.4.3 字符串查找和替換函數

2.4.4 字符串――數值轉換

2.5 本章小結

第3 章數組與矩陣

3.1 數組運算

3.1.1 數組的創建和操作

3.1.2 數組的常見運算

3.2 矩陣操作

3.2.1 創建矩陣

3.2.2 改變矩陣大小

3.2.3 重構矩陣

3.3 矩陣元素的運算

3.3.1 矩陣加減運算

3.3.2 矩陣乘法運算

3.3.3 矩陣的除法運算

3.3.4 矩陣的冪運算

3.3.5 矩陣元素的查找

3.3.6 矩陣元素的排序

3.3.7 矩陣元素的求和

3.3.8 矩陣元素的求積

3.3.9 矩陣元素的差分

3.4 矩陣運算

3.4.1 矩陣分析

3.4.2 矩陣分解

3.4.3 特征值和特征向量

3.5 稀疏矩陣

3.5.1 稀疏矩陣的存儲方式

3.5.2 稀疏矩陣的生成

3.5.3 稀疏矩陣的運算

3.6 本章小結

第4 章MATLAB 編程基礎

4.1 M 文件編輯器

4.2 變量

4.2.1 變量的命名

4.2.2 變量的類型

4.2.3 MATLAB 默認的特殊變量

4.2.4 關鍵字

4.3 MATLAB 的控制流

4.3.1 順序結構

4.3.2 if-else-end 分支結構

4.3.3 switch-case

4.3.4 try-catch 結構

4.3.5 for 循環結構

4.3.6 while 循環結構

4.4 控制程序流的其他常用指令

4.4.1 return 指令

4.4.2 input 和keyboard 指令

4.4.3 yesinput 指令

4.4.4 pause 指令

4.4.5 continue 指令

4.4.6 break 指令

4.4.7 error 和warning 指令

4.5 腳本和函數

4.5.1 腳本

4.5.2 函數

4.5.3 M 文件的一般結構

4.5.4 匿名函數、子函數、私有函數與私有目錄

4.5.6 重載函數

4.5.6 eval、feval 函數和內聯函數

4.5.7 內聯函數

4.5.8 向量化和預分配

4.5.9 函數的函數

4.5.10 P 碼文件

4.6 M 文件中變量的檢測與傳遞

4.6.1 輸入/輸出變量檢測指令

4.6.2 “可變數量”輸入/輸出變量

4.6.3 跨空間變量傳遞和賦值

4.7 MATLAB 程序的調試

4.7.1 程序調試的基本概念

4.7.2 直接調試法

4.7.3 使用調試函數進行調試

4.7.4 工具調試法

4.7.5 程序的性能優化技術

4.8 小結

第5 章數據可視化

5.1 圖形繪制

5.1.1 離散數據及離散函數

5.1.2 連續函數

5.1.3 圖形繪制示例

5.1.4 圖形繪制的基本步驟

5.2 二維圖形繪制

5.2.1 plot 指令

5.2.2 格柵

5.2.3 文字說明

5.2.4 線型、標記和顏色

5.2.5 坐標軸設置

5.2.6 圖形迭繪

5.2.7 子圖繪制

5.2.8 交互式繪圖

5.2.9 雙坐標軸繪制

5.2.10 fplot 繪圖指令

5.2.11 ezplot 繪圖指令

5.2.12 特殊坐標軸繪圖

5.2.13 二維特殊圖形函數

5.3 三維圖形繪制

5.3.1 曲線圖繪制

5.3.2 網格圖繪制

5.3.3 曲面圖的繪制

5.3.4 光照模型

5.3.5 繪制等值線圖

5.4 四維圖形可視化

5.4.1 用顏色描述第四維

5.4.2 其他函數

5.5 本章小結

第2 篇

第6 章數據分析

6.1 多項式及其函數

6.1.1 多項式的表達式和創建

6.1.2 多項式求根

6.1.3 多項式的四則運算

6.1.4 多項式的導數、積分與估值

6.1.5 多項式運算函數及操作指令

6.1.6 有理多項式

6.2 數據插值

6.2.1 一維插值

6.2.2 二維插值

6.3 函數的極限

6.3.1 極限的概念

6.3.2 求極限的函數

6.4 函數數值積分

6.4.1 數值積分問題的數學表述

6.4.2 一元函數的數值積分

6.4.3 多重數值積分

6.5 本章小結

第7 章符號數學計算

7.1 MATLAB 符號計算概述

7.2 符號對象和符號表達式

7.2.1 符號對象的創建命令

7.2.2 符號對象的創建示例

7.2.3 符號計算中的運算符和函數

7.2.4 符號對象的類別識別函數

7.2.5 符號表達式中的變量確定

7.2.6 符號精度計算

7.3 符號表達式操作

7.3.1 符號表達式顯示

7.3.2 符號表達式合并

7.3.3 符號表達式展開

7.3.4 符號表達式嵌套

7.3.5 符號表達式分解

7.3.6 符號表達式化簡

7.4 符號表達式替換

7.4.1 subs 替換函數

7.4.2 subexpr 替換函數

7.5 符號函數的操作

7.5.1 復合函數操作

7.5.2 反函數操作

7.6 符號微積分

7.6.1 符號表達式的極限

7.6.2 符號表達式的微分

7.6.3 符號表達式的積分

7.6.4 符號表達式的級數求和

7.6.5 符號表達式的泰勒級數

7.7 符號積分變換

7.7.1 傅里葉變換及其反變換

7.7.2 拉普拉斯變換及其反變換

7.7.3 Z 變換及其反變換

7.8 符號代數方程求解

7.9 符號微分方程求解

7.10 符號分析可視化

7.10.1 funtool 分析界面

7.10.2 taylortool 分析界面

7.11 本章小結

第8 章概率統計

8.1 產生隨機變量

8.1.1 二項分布的隨機數據的產生

8.1.2 正態分布的隨機數據的產生

8.1.3 常見分布的隨機數產生

8.2 概率密度計算

8.2.1 通用函數概率密度值

8.2.2 專用函數概率密度值

8.3 累積概率分布

8.3.1 通用函數累積概率值

8.3.2 專用函數累積概率值

8.4 統計特征

8.4.1 平均值、中值

8.4.2 數據比較

8.4.3 期望

8.4.4 方差和標準差

8.4.5 協方差與相關系數

8.5 統計作圖

8.5.1 正整數頻率表

8.5.2 累積分布函數圖形

8.5.3 最小二乘擬合直線

8.5.4 繪制正態分布概率圖形

8.5.5 樣本數據的盒圖

8.5.6 參考線繪制

8.5.7 樣本概率圖形

8.5.8 正態擬合直方圖

8.6 本章小結

第3 篇

第9 章偏微分方程工具箱

9.1 偏微分方程(PDE)工具箱介紹

9.1.1 偏微分方程常見類型介紹

9.1.2 偏微分方程工具箱簡介

9.2 求解偏微分方程示例

9.2.1 求解橢圓方程

9.2.2 求解拋物線方程

9.2.3 求解雙曲線方程

9.2.4 求解特征值方程

9.3 本章小結

第10 章優化工具箱

10.1 優化工具箱及化問題介紹

10.1.1 優化工具箱常用函數

10.1.2 化問題

10.2 線性規劃

10.2.1 線性規劃函數

10.2.2 線性規劃問題的應用

10.3 約束非線性規劃

10.3.1 基本數學原理介紹

10.3.2 約束非線性規劃函數

10.3.3 約束非線性規劃問題的應用

10.4 二次規劃

10.4.1 二次規劃函數quadprog

10.4.2 二次規劃問題的應用

10.5 有約束最小化

10.5.1 有約束最小化函數fmincon

10.5.2 有約束最小化應用

10.6 目標規劃

10.6.1 目標規劃函數fgoalattain

10.6.2 目標規劃應用

10.7 較大最小化

10.7.1 較大最小化函數fminimax

10.7.2 較大最小化應用

10.8 本章小結

第11 章圖像處理工具箱

11.1 MATLAB 圖像處理基礎知識

11.1.1 MATLAB 圖像表達方式

11.1.2 MATLAB 支持的圖像文件格式

11.1.3 MATLAB 圖像類型

11.1.4 MATLAB 圖像類型轉換

11.1.5 MATLAB 圖像數據讀/寫

11.2 圖像顯示

11.2.1 標準圖像顯示技術

11.2.2 特殊圖像顯示技術

11.3 圖像運算

11.3.1 代數運算

11.3.2 空間變換

11.3.3 圖像配準

11.4 圖像數據變換

11.4.1 二維傅里葉變換

11.4.2 離散余弦變換

11.4.3 其他變換

11.5 圖像分析與增強

11.5.1 像素值及統計

11.5.2 圖像分析

11.5.3 圖像調整

11.5.4 圖像平滑

11.6 圖像區域處理

11.6.1 區域設置

11.6.2 區域濾波

11.6.3 區域填充

11.7 形態學操作

11.7.1 圖像膨脹

11.7.2 圖像腐蝕

11.7.3 形態學重建

11.8 顏色處理

11.8.1 顯示顏色

11.8.2 減少顏色

11.8.3 轉換顏色

11.9 本章小結

第12 章信號處理工具箱

12.1 MATLAB 信號處理基礎知識

12.1.1 連續信號及其實現

12.1.2 離散信號及其實現

12.1.3 離散信號基本運算

12.1.4 離散系統概念

12.1.5 Z 變換定義與性質

12.1.6 離散傅里葉變換

12.2 統計信號處理

12.2.1 相關性與協方差

12.2.2 頻譜分析

12.2.3 窗函數

12.2.4 功率譜估計

12.2.5 現代譜估計

12.2.6 時頻分析

12.2.7 特殊變換方法

12.2.8 重新采樣

12.3 IIR 濾波器

12.3.1 IIR 濾波器優勢

12.3.2 經典濾波器設計過程

12.3.3 經典法IIR 濾波器設計

12.2.4 直接法IIR 濾波器設計

12.4 FIR 濾波器

12.4.1 窗函數法FIR 濾波器設計

12.4.2 約束最小二乘法FIR 濾波器設計

12.4.3 其他設計方法

12.5 參數建模

12.5.1 時域建模

12.5.2 頻域建模

12.6 特殊波形發生函數

12.6.1 頻率掃描余弦函數

12.6.2 Sinc 函數

12.6.3 高斯震蕩正弦脈沖

12.6.4 三角脈沖

12.6.5 三角波

12.6.6 方形脈沖

12.6.7 方波

12.6.8 脈沖序列

12.6.9 壓控振蕩波

12.7 GUI 工具

12.7.1 信號處理綜合工具

12.7.2 波形查看器

12.7.3 譜分析查看器

12.7.4 濾波器可視化工具

12.7.5 濾波器設計與分析工具

12.7.6 濾波處理工具

12.8 本章小結

第13 章小波分析工具箱

13.1 小波分析

13.1.1 小波分析概述

13.1.2 傅里葉變換和小波變換

13.1.3 多分辨分析

13.1.4 小波包分析

13.1.5 幾種常用的小波

13.1.6 小波應用演示示例

13.2 小波工具箱介紹

13.2.1 小波工具箱的啟動

13.2.2 一維連續小波分析工具

13.2.3 一維離散小波分析工具

13.3 小波分析在圖像處理中的應用

13.3.1 基于小波變換的圖像局部壓縮

13.3.2 二維小波變換的圖像壓縮

13.3.3 圖像壓縮中閾值的確定與作用命令

13.3.4 基于小波包變換的圖像壓縮

13.3.5 小波變換用于圖像去噪

13.3.6 小波分析用于圖像增強