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第1章MATLAB基础1

1.1 MATLAB概述1

1.1.1 MATLAB发展历程1

1.1.2 MATLAB系统构成2

1.1.3 MATLAB功能2

1.1.4 MATLAB常用工具箱4

1.2 MATLAB操作环境4

1.2.1 MATLAB启动和退出5

1.2.2 MATLAB主菜单和功能5

1.2.3命令窗口8

1.2.4命令历史窗口9

1.2.5工作空间窗口9

1.2.6当前工作目录窗口11

1.3 MATLAB帮助12

1.3.1命令查询12

1.3.2演示帮助14

1.3.3联机帮助15

1.4习题16

第2章MATLAB矩阵计算17

2.1数据类型17

2.1.1基本数值类型17

2.1.2字符串19

2.1.3单元数组20

2.1.4结构体21

2.2矩阵基础22

2.2.1矩阵创建22

2.2.2矩阵操作25

2.3矩阵运算28

2.3.1基本运算28

2.3.2其他运算33

2.4矩阵分析35

2.4.1矩阵信息量35

2.4.2矩阵分解39

2.5稀疏矩阵41

2.5.1稀疏矩阵存储42

2.5.2创建稀疏矩阵42

2.5.3稀疏矩阵运算45

2.6习题46

第3章MATLAB程序设计47

3.1 M文件47

3.1.1脚本文件47

3.1.2函数文件48

3.1.3函数类型52

3.2变量和语句57

3.2.1变量类型57

3.2.2控制流58

3.3程序调试66

3.3.1直接调试法66

3.3.2工具调试法66

3.4函数设计和实现71

3.4.1建立数学模型71

3.4.2编写代码71

3.4.3运行程序72

3.5习题73

第4章Simulink仿真设计74

4.1 Simulink概述74

4.1.1 Simulink工作环境74

4.1.2 Simulink模块库76

4.2 Simulink模型的创建和仿真89

4.2.1模型建立89

4.2.2设置模型参数90

4.2.3运行仿真93

4.2.4仿真示例93

4.3仿真器参数配置97

4.3.1 Solver面板97

4.3.2 Data Import／Export面板98

4.3.3 Optimization面板99

4.3.4 Diagnotics面板100

4.3.5 Hardware Implementation面板100

4.3.6 Model Referencing面板100

4.4子系统创建和封装101

4.4.1创建子系统102

4.4.2封装子系统102

4.5 S函数设计105

4.5.1 S函数使用方法105

4.5.2 S函数工作原理106

4.5.3 S函数设计模板107

4.5.4 S函数示例110

4.6习题114

第5章MATLAB绘图115

5.1 MATLAB绘图基本流程115

5.2二维绘图116

5.2.1基本二维绘图116

5.2.2函数绘图121

5.2.3特殊二维绘图124

5.3二维绘图显示设置130

5.3 1曲线格式设置130

5.3.2图形区域控制132

5.3.3图形标注信息136

5.3.4图形编辑器142

5.4三维绘图144

5.4.1三维曲线144

5.4.2三维网格曲面145

5.4.3三维阴影曲面148

5.5三维图形显示控制151

5.5.1视角设置151

5.5.2光照设置152

5.5.3颜色设置154

5.6习题155

第6章GUI图形用户界面设计156

6.1图形用户界面实现156

6.1.1 GUI设计原则156

6.1.2利用GUIDE工具实现图形界面设计156

6.2创建用户控件158

6.3编辑菜单159

6.3.1设计下拉菜单159

6.3.2设计右键弹出菜单162

6.4设计工具栏162

6.5生成对话框163

6.5.1文件打开和保存对话框163

6.5.2输入对话框164

6.5.3问题对话框165

6.5.4消息对话框165

6.5.5错误对话框166

6.5.6警告对话框166

6.5.7进程条166

6.5.8列表对话框167

6.5.9帮助对话框168

6.6其他设计工具168

6.6.1控件位置编辑器168

6.6.2 Tab顺序编辑器169

6.6.3文件编辑器169

6.6.4属性编辑器170

6.6.5对象浏览器170

6.7回调函数设计171

6.7.1界面初始化设计171

6.7.2对象回调函数设计173

6.7.3回调函数的数据管理182

6.8 GUI生成MATLAB App184

6.9习题186

第7章MATLAB在数据采集中的应用187

7.1数据采集概述187

7.1.1数据采集系统187

7.1 2数据采集工具箱188

7.2数据采集过程188

7.2.1声卡的硬件属性和特性189

7.2.2声卡数据采集190

7.3串口通信197

7.3.1串口通信概念197

7.3.2串口通信标准199

7.4 MATLAB串口通信200

7.4.1 MATLAB串口概述200

7.4.2 MATLAB串口通信过程200

7.5温度采集和通信系统的设计实现203

7.5.1创建GUI203

7.5.2系统界面设计203

7.5.3代码实现205

7.6习题209

第8章MATLAB在导航定位中的应用210

8.1惯性导航系统210

8.1.1算法初始化211

8.1.2姿态算法212

8.1.3速度算法214

8.1.4位置算法215

8.1.5误差模型215

8.1.6惯性导航的MATLAB实现216

8.2卫星导航系统222

8.2.1 GPS系统组成222

8.2.2 GPS定位原理222

8.2.3 GPS导航特点223

8.3其他导航系统224

8.3.1视觉导航224

8.3.2声学导航225

8.3.3地球物理导航226

8.3.4多普勒测速导航226

8.4组合导航和信息融合227

8.4.1组合导航信息融合构架228

8.4.2卡尔曼滤波230

8.4.3组合导航系统建模231

8.4.4组合导航信息融合的MATLAB实现234

8.5习题237

第9章MATLAB在语音信号处理中的应用238

9.1语音信号概述238

9.2语音信号的采集238

9.3语音信号的加窗处理240

9.4短时时域分析242

9.4.1短时能量分析242

9.4.2短时过零分析244

9.4.3短时相关分析246

9.5短时频域分析248

9.5.1短时傅里叶变换248

9.5.2短时频域特征249

9.5.3频域分析的应用252

9.6语音滤波处理253

9.6.1语音的加噪合成253

9.6.2语音的滤波处理255

9.7 MATLAB语音处理综合实例261

9.8习题270

第10章MATLAB在自动控制中的应用271

10.1控制系统数学模型271

10.1.1传递函数模型271

10.1.2零极点模型273

10.1.3状态空间模型273

10.1.4控制模型的转换274

10.1.5控制系统的连接277

10.2控制系统时域分析279

10.2.1时域信号产生280

10.2.2控制系统的单位阶跃响应280

10.2.3控制系统的单位脉冲响应281

10.2.4控制系统的零输入响应282

10.2.5控制系统的一般输入响应284

10.2.6控制系统的时域指标285

10.2.7控制系统稳定性的时域分析286

10.3控制系统频域分析287

10.3.1频率特性表示方法287

10.3.2频域稳定性分析290

10.4控制系统根轨迹分析292

10.5现代控制系统分析296

10.5.1状态空间描述296

10.5.2系统能控性分析298

10.5.3系统能观性分析300

10.5.4状态反馈和极点配置301

10.6习题302

参考文献304