MATLAB基础与应用教程

本书深入浅出，以MATLABR2014a为平台，全面细致地讲述MATLAB软件的基础应用及其技术的应用，加入大量MATLAB在工程领域前沿的技术和科研工作实例的介绍，理论与实践并重，使读者能够很快入手掌握MATLAB图像处理应用方法。全书共10章，内容包括MATLAB的运行环境、矩阵与数值计算、MATLAB图形绘制、MATLAB程序设计、Simulink动态仿真环境，以及MATLAB在线性控制系统、智能控制系统、电路及电力电子系统、数字信号处理系统中的应用。本书系统性和应用性强，所有相关程序都经过上机验证通过，且每章都附有小结和习题，方便读者学习与总结。本书可以作为理工科学生MATLAB的本科生教材，也可供从事MATLAB领域研究的工程技术人员参考。

第1章MATLAB基础1
1.1MATLAB概述1
1.1.1MATLAB发展历程1
1.1.2MATLAB系统构成2
1.1.3MATLAB功能2
1.1.4MATLAB常用工具箱3
1.2MATLAB操作环境4
1.2.1MATLAB启动和退出4
1.2.2MATLAB主菜单和功能5
1.2.3命令窗口7
1.2.4命令历史窗口8
1.2.5工作空间窗口9
1.2.6当前工作目录窗口10
1.3MATLAB帮助使用11
1.3.1命令查询11
1.3.2演示帮助13
1.3.3联机帮助13
1.4习题14
第2章MATLAB矩阵计算15
2.1数据类型16
2.1.1基本数值类型16
2.1.2字符串18
2.1.3单元数组19
2.1.4结构体19
2.2矩阵基础21
2.2.1矩阵创建21
2.2.2矩阵操作23
2.3矩阵运算27
2.3.1基本运算27
2.3.2其他运算31
2.4矩阵分析33
2.4.1矩阵信息量33
2.4.2矩阵分解37
2.5稀疏矩阵40
2.5.1稀疏矩阵存储40
2.5.2创建稀疏矩阵40
2.5.3稀疏矩阵运算43
2.6习题44
第3章MATLAB程序设计45
3.1M文件46
3.1.1脚本文件46
3.1.2函数文件47
3.1.3函数类型50
3.2变量和语句55
3.2.1变量类型55
3.2.2控制流56
3.3程序调试64
3.3.1直接调试法64
3.3.2工具调试法65
3.4函数设计和实现69
3.4.1建立数学模型69
3.4.2编写代码70
3.4.3运行程序70
3.5习题71
第4章Simulink仿真设计71
4.1Simulink概述72
4.1.1Simulink工作环境72
4.1.2Simulink模块库74
4.2Simulink模型的创建和仿真85
4.2.1模型建立86
4.2.2设置模型参数87
4.2.3运行仿真89
4.2.4仿真示例89
4.3仿真器参数配置92
4.3.1Solver面板92
4.3.2DataImport／Export面板94
4.3.3Optimization面板94
4.3.4Diagnotics面板95
4.3.5HardwareImplementation面板95
4.3.6ModelReferencing面板96
4.4子系统创建和封装96
4.4.1创建子系统97
4.4.2封装子系统97
4.5S函数设计99
4.5.1S函数使用方法99
4.5.2S函数工作原理100
4.5.3S函数设计模板100
4.5.4S函数示例103
4.6习题107
第5章MATLAB绘图108
5.1MATLAB绘图基本流程109
5.2二维绘图110
5.2.1基本二维绘图110
5.2.2函数绘图114
5.2.3特殊二维绘图117
5.3二维绘图显示设置121
5.3.1曲线格式设置122
5.3.2图形区域控制124
5.3.3图形标注信息127
5.3.4图形编辑器132
5.4三维绘图134
5.4.1三维曲线134
5.4.2三维网格曲面135
5.4.3三维阴影曲面138
5.5三维图形显示控制141
5.5.1视角设置141
5.5.2光照设置142
5.5.3颜色设置144
5.6习题145
第6章GUI图形用户界面设计145
6.1图形用户界面实现146
6.1.1GUI设计原则146
6.1.2利用GUIDE工具实现图形界面设计146
6.2创建用户控件148
6.3编辑菜单149
6.3.1设计下拉菜单149
6.3.2设计右键弹出菜单152
6.4设计工具栏152
6.5生成对话框153
6.5.1文件打开和保存对话框153
6.5.2输入对话框154
6.5.3问题对话框154
6.5.4消息对话框155
6.5.5错误对话框155
6.5.6警告对话框156
6.5.7进程条156
6.5.8列表对话框157
6.5.9帮助对话框157
6.6其他设计工具158
6.6.1控件位置编辑器158
6.6.2Tab顺序编辑器158
6.6.3文件编辑器159
6.6.4属性编辑器159
6.6.5对象浏览器160
6.7回调函数设计160
6.7.1界面初始化设计161
6.7.2对象回调函数设计162
6.7.3回调函数的数据管理171
6.8GUI生成MATLABApp172
6.9习题174
第7章MATLAB在数据采集中的应用174
7.1数据采集概述175
7.1.1数据采集系统175
7.1.2数据采集工具箱176
7.2数据采集过程176
7.2.1声卡的硬件属性和特性177
7.2.2声卡数据采集178
7.3串口通信185
7.3.1串口通信概念185
7.3.2串口通信标准186
7.4MATLAB串口通信187
7.4.1MATLAB串口概述187
7.4.2MATLAB串口通信过程188
7.5温度采集和通信系统的设计实现190
7.5.1创建GUI190
7.5.2系统界面设计190
7.5.3代码实现192
7.6习题196
第8章MATLAB在导航定位中的应用196
8.1惯性导航系统197
8.1.1算法初始化198
8.1.2姿态算法198
8.1.3速度算法201
8.1.4位置算法202
8.1.5误差模型202
8.1.6惯性导航的MATLAB实现204
8.2卫星导航系统209
8.2.1GPS系统组成209
8.2.2GPS定位原理210
8.2.3GPS导航特点211
8.3其他导航系统212
8.3.1视觉导航212
8.3.2声学导航212
8.3.3地球物理导航213
8.3.4多普勒测速导航214
8.4组合导航和信息融合215
8.4.1组合导航信息融合构架215
8.4.2卡尔曼滤波217
8.4.3组合导航系统建模219
8.4.4组合导航信息融合的MATLAB实现221
8.5习题224
第9章MATLAB在语音信号处理中的应用225
9.1语音信号概述226
9.2语音信号的采集226
9.3语音信号的加窗处理227
9.4短时时域分析229
9.4.1短时能量分析229
9.4.2短时过零分析231
9.4.3短时相关分析233
9.5短时频域分析234
9.5.1短时傅里叶变换234
9.5.2短时频域特征235
9.5.3频域分析的应用238
9.6语音滤波处理239
9.6.1语音的加噪合成239
9.6.2语音的滤波处理241
9.7MATLAB语音处理综合实例246
9.8习题258
……
第10章MATLAB在自动控制中的应用259