MATLAB基礎(chǔ)與應(yīng)用教程

第1章MATLAB基礎(chǔ)1
1.1MATLAB概述1
1.1.1MATLAB發(fā)展歷程1
1.1.2MATLAB系統(tǒng)構(gòu)成2
1.1.3MATLAB功能2
1.1.4MATLAB常用工具箱3
1.2MATLAB操作環(huán)境4
1.2.1MATLAB啟動(dòng)和退出4
1.2.2MATLAB主菜單和功能5
1.2.3命令窗口7
1.2.4命令歷史窗口8
1.2.5工作空間窗口9
1.2.6當(dāng)前工作目錄窗口10
1.3MATLAB幫助使用11
1.3.1命令查詢11
1.3.2演示幫助13
1.3.3聯(lián)機(jī)幫助13
1.4習(xí)題14
第2章MATLAB矩陣計(jì)算15
2.1數(shù)據(jù)類型16
2.1.1基本數(shù)值類型16
2.1.2字符串18
2.1.3單元數(shù)組19
2.1.4結(jié)構(gòu)體19
2.2矩陣基礎(chǔ)21
2.2.1矩陣創(chuàng)建21
2.2.2矩陣操作23
2.3矩陣運(yùn)算27
2.3.1基本運(yùn)算27
2.3.2其他運(yùn)算31
2.4矩陣分析33
2.4.1矩陣信息量33
2.4.2矩陣分解37
2.5稀疏矩陣40
2.5.1稀疏矩陣存儲(chǔ)40
2.5.2創(chuàng)建稀疏矩陣40
2.5.3稀疏矩陣運(yùn)算43
2.6習(xí)題44
第3章 MATLAB程序設(shè)計(jì)45
3.1M文件46
3.1.1腳本文件46
3.1.2函數(shù)文件47
3.1.3函數(shù)類型50
3.2變量和語句55
3.2.1變量類型55
3.2.2控制流56
3.3程序調(diào)試64
3.3.1直接調(diào)試法64
3.3.2工具調(diào)試法65
3.4函數(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)69
3.4.1建立數(shù)學(xué)模型69
3.4.2編寫代碼70
3.4.3運(yùn)行程序70
3.5習(xí)題71
第4章Simulink仿真設(shè)計(jì)71
4.1Simulink概述72
4.1.1Simulink工作環(huán)境72
4.1.2Simulink模塊庫(kù)74
4.2Simulink模型的創(chuàng)建和仿真85
4.2.1模型建立86
4.2.2設(shè)置模型參數(shù)87
4.2.3運(yùn)行仿真89
4.2.4仿真示例89
4.3仿真器參數(shù)配置92
4.3.1Solver面板92
4.3.2Data Import/Export面板94
4.3.3Optimization面板94
4.3.4Diagnotics面板95
4.3.5Hardware Implementation面板95
4.3.6Model Referencing面板96
4.4子系統(tǒng)創(chuàng)建和封裝96
4.4.1創(chuàng)建子系統(tǒng)97
4.4.2封裝子系統(tǒng)97
4.5S函數(shù)設(shè)計(jì)99
4.5.1S函數(shù)使用方法99
4.5.2S函數(shù)工作原理100
4.5.3S函數(shù)設(shè)計(jì)模板100
4.5.4S函數(shù)示例103
4.6習(xí)題107
第5章MATLAB繪圖108
5.1MATLAB繪圖基本流程109
5.2二維繪圖110
5.2.1基本二維繪圖110
5.2.2函數(shù)繪圖114
5.2.3特殊二維繪圖117
5.3二維繪圖顯示設(shè)置121
5.3.1曲線格式設(shè)置122
5.3.2圖形區(qū)域控制124
5.3.3圖形標(biāo)注信息127
5.3.4圖形編輯器132
5.4三維繪圖134
5.4.1三維曲線134
5.4.2三維網(wǎng)格曲面135
5.4.3三維陰影曲面138
5.5三維圖形顯示控制141
5.5.1視角設(shè)置141
5.5.2光照設(shè)置142
5.5.3顏色設(shè)置144
5.6習(xí)題145
第6章GUI圖形用戶界面設(shè)計(jì)145
6.1圖形用戶界面實(shí)現(xiàn)146
6.1.1GUI設(shè)計(jì)原則146
6.1.2利用GUIDE工具實(shí)現(xiàn)圖形界面設(shè)計(jì)146
6.2創(chuàng)建用戶控件148
6.3編輯菜單149
6.3.1設(shè)計(jì)下拉菜單149
6.3.2設(shè)計(jì)右鍵彈出菜單152
6.4設(shè)計(jì)工具欄152
6.5生成對(duì)話框153
6.5.1文件打開和保存對(duì)話框153
6.5.2輸入對(duì)話框154
6.5.3問題對(duì)話框154
6.5.4消息對(duì)話框155
6.5.5錯(cuò)誤對(duì)話框155
6.5.6警告對(duì)話框156
6.5.7進(jìn)程條156
6.5.8列表對(duì)話框157
6.5.9幫助對(duì)話框157
6.6其他設(shè)計(jì)工具158
6.6.1控件位置編輯器158
6.6.2Tab順序編輯器158
6.6.3文件編輯器159
6.6.4屬性編輯器159
6.6.5對(duì)象瀏覽器160
6.7回調(diào)函數(shù)設(shè)計(jì)160
6.7.1界面初始化設(shè)計(jì)161
6.7.2對(duì)象回調(diào)函數(shù)設(shè)計(jì)162
6.7.3回調(diào)函數(shù)的數(shù)據(jù)管理171
6.8 GUI生成MATLAB App172
6.9習(xí)題174
第7章 MATLAB在數(shù)據(jù)采集中的應(yīng)用174
7.1數(shù)據(jù)采集概述175
7.1.1數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)175
7.1.2數(shù)據(jù)采集工具箱176
7.2 數(shù)據(jù)采集過程176
7.2.1聲卡的硬件屬性和特性177
7.2.2聲卡數(shù)據(jù)采集178
7.3串口通信185
7.3.1串口通信概念185
7.3.2串口通信標(biāo)準(zhǔn)186
7.4 MATLAB串口通信187
7.4.1MATLAB串口概述187
7.4.2 MATLAB串口通信過程188
7.5溫度采集和通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)190
7.5.1創(chuàng)建GUI190
7.5.2系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)190
7.5.3代碼實(shí)現(xiàn)192
7.6習(xí)題196
第8章 MATLAB在導(dǎo)航定位中的應(yīng)用196
8.1慣性導(dǎo)航系統(tǒng)197
8.1.1算法初始化198
8.1.2姿態(tài)算法198
8.1.3速度算法201
8.1.4位置算法202
8.1.5誤差模型202
8.1.6慣性導(dǎo)航的MATLAB實(shí)現(xiàn)204
8.2衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)209
8.2.1 GPS系統(tǒng)組成209
8.2.2 GPS定位原理210
8.2.3 GPS導(dǎo)航特點(diǎn)211
8.3其他導(dǎo)航系統(tǒng)212
8.3.1視覺導(dǎo)航212
8.3.2聲學(xué)導(dǎo)航212
8.3.3地球物理導(dǎo)航213
8.3.4多普勒測(cè)速導(dǎo)航214
8.4組合導(dǎo)航和信息融合215
8.4.1組合導(dǎo)航信息融合構(gòu)架215
8.4.2卡爾曼濾波217
8.4.3組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模219
8.4.4組合導(dǎo)航信息融合的MATLAB實(shí)現(xiàn)221
8.5習(xí)題224
第9章 MATLAB在語音信號(hào)處理中的應(yīng)用225
9.1語音信號(hào)概述226
9.2語音信號(hào)的采集226
9.3語音信號(hào)的加窗處理227
9.4短時(shí)時(shí)域分析229
9.4.1短時(shí)能量分析229
9.4.2短時(shí)過零分析231
9.4.3短時(shí)相關(guān)分析233
9.5短時(shí)頻域分析234
9.5.1短時(shí)傅里葉變換234
9.5.2短時(shí)頻域特征235
9.5.3頻域分析的應(yīng)用238
9.6語音濾波處理239
9.6.1語音的加噪合成239
9.6.2語音的濾波處理241
9.7MATLAB語音處理綜合實(shí)例246
9.8習(xí)題258
第10章 MATLAB在自動(dòng)控制中的應(yīng)用259
10.1控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型260
10.1.1傳遞函數(shù)模型260
10.1.2零極點(diǎn)模型261
10.1.3狀態(tài)空間模型262
10.1.4控制模型的轉(zhuǎn)換26