通信系統(tǒng)仿真-第1章-緒論2015第二講

第1.5節(jié)MATLAB繪圖本章要點(diǎn)二維圖形的繪制圖形的修飾與控制特殊二維圖形的繪制三維圖形的繪制

二維繪圖

一、二維繪圖

1．plot(x)

說明：x可以是向量或矩陣。2．plot(x，y)

說明：x，y可以是向量或矩陣。注意：x是向量y是矩陣時(shí)：x的長度與矩陣y的行數(shù)或列數(shù)必須相等，如果x的長度與y的每列元素個(gè)數(shù)相等，向量x與y的每列向量畫一條曲線；如果x的長度與y的每行元素個(gè)數(shù)相等，則向量x與矩陣y的每行向量對應(yīng)畫一條曲線；如果y是方陣，x和y的行數(shù)和列數(shù)都相等，則向量x與矩陣y的每列向量畫一條曲線。

x和y都是矩陣時(shí)：x和y大小必須相同，矩陣x的每列與y的

每列畫一條曲線。【例】clearclcx=[0.2.5.7.6.71.21.51.61.92.3];plot(x)【例】clearclcx=[123;789;131415];plot(x)【例】clearclcx=0:0.05:4*pi;%給出x向量，步長0.05y=sin(x);%y為x的正弦函數(shù)plot(x,y)【例】clearclcx=0:pi/50:2*pi;y(1,:)=sin(x);y(2,:)=0.3*sin(x);y(3,:)=0.6*sin(x);plot(x,y)3．plot(x，y，’參數(shù)’)

說明：x，y可以是向量或矩陣，參數(shù)選項(xiàng)為一個(gè)字符串，決定二維圖形的顏色、線型及數(shù)據(jù)點(diǎn)的圖標(biāo)。4．plot(x1,y1,‘參數(shù)1’，x2,y2,‘參數(shù)2’，…)

說明：可以用同一函數(shù)在同一坐標(biāo)系中畫多幅圖形，x1，y1確定第一條曲線的坐標(biāo)值，參數(shù)1為第一條曲線的選項(xiàng)參數(shù)；x2，y2為第二曲線的坐標(biāo)值，參數(shù)2為第二條曲線的選項(xiàng)參數(shù)；其他圖形以次類推。注：顏色、線型及數(shù)據(jù)點(diǎn)標(biāo)記三種屬性的符號(hào)必須放在同一個(gè)字符串內(nèi)，屬性的先后順序無要求，可以只指定一個(gè)或兩個(gè)，但同種屬性不能同時(shí)指定兩個(gè)。ColorMarkLine

bblue.point-solidggreenocircle:dottedrredxx-mark-.dashdotccyan+plus--dashedmmagenta*star(none)nolineyyellowssquarekblackddiamondwwhitevtriangle(down)^triangle(up)<triangle(left)>triangle(right)ppentagramhhexagram

x=-pi:pi/10:pi;y=tan(sin(x))-sin(tan(x));plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor','g',...'MarkerSize',10)【例】clearclcx=0:0.2:8;y=sin(x);plot(x,y,’r:x’)【例】clearclct=0:pi/100:2*pi;y1=sin(t);y2=sin(t-0.35);y3=sin(t-0.7);plot(t,y1,’:’,t,y2,’--’,t,y3,’-’)legendx=0:.2:12;plot(x,bessel(1,x),x,bessel(2,x),x,bessel(3,x));legend('First','Second','Third');legend('First','Second','Third','Location','NorthEastOutside')

'North'insideplotboxneartop'South'insidebottom'East'insideright'West'insideleft'NorthEast'insidetopright(defaultfor2-Dplots)'NorthWest'insidetopleft'SouthEast'insidebottomright'SouthWest'insidebottomleft'NorthOutside'outsideplotboxneartop

'SouthOutside'outsidebottom'EastOutside'outsideright'WestOutside'outsideleft'NorthEastOutside'outsidetopright(defaultfor3-Dplots)'NorthWestOutside'outsidetopleft'SouthEastOutside'outsidebottomright'SouthWestOutside'outsidebottomleft'Best'leastconflictwithdatainplot'BestOutside'leastunusedspaceoutsideplot二、圖形修飾

1．坐標(biāo)軸的調(diào)整（1）坐標(biāo)軸比例控制函數(shù)：axis（[xminxmaxyminymax]）說明：將圖形的x軸范圍限定在[xminxmax]之間，y軸的范圍限定在[yminymax]之間。MATLAB繪制圖形時(shí)，按照給定的數(shù)據(jù)值確定坐標(biāo)軸參數(shù)范圍。（2）坐標(biāo)軸特性控制函數(shù)：axis（‘控制字符串’）說明：控制字符串根據(jù)如表所示的功能控制圖形。字符串函數(shù)功能字符串函數(shù)功能auto自動(dòng)設(shè)置坐標(biāo)系（默認(rèn)）：xmin=min(x)、xmax=max(x)、ymin=min(y)、ymax=max(y)ij使用矩陣坐標(biāo)系。即：坐標(biāo)原點(diǎn)在左上方，x坐標(biāo)從左向右增大，y坐標(biāo)從上向下增大square將圖形設(shè)置為正方形圖形xy使用笛卡兒坐標(biāo)系equal將圖形的x，y坐標(biāo)軸的單位刻度設(shè)置為相等on打開所有軸標(biāo)注、標(biāo)記和背景normal關(guān)閉axis(square)和axis(equal)函數(shù)的作用off關(guān)閉所有軸標(biāo)注、標(biāo)記和背景（3）坐標(biāo)刻度標(biāo)示函數(shù)：set(gca，‘xtick’，標(biāo)示向量)set(gca，‘ytick’，標(biāo)示向量)說明：按照標(biāo)示向量設(shè)置x，y軸的刻度標(biāo)示。函數(shù)：set(gca，‘xticklabel’，‘字符串|字符串…’)set(gca,‘yticklabel’,‘字符串|字符串…’)說明：按照字符串設(shè)置x，y軸的刻度標(biāo)注?！纠糠謩e改變X軸和Y軸的標(biāo)注點(diǎn)繪制函數(shù)曲線。clearclcx=0:0.05:7;y=sin(x);plot(x,y)axis([03*pi-22])axis('square')set(gca,'yticklabel','-1|-0.5|zero|0.5|one')set(gca,'xtick',[01.43.1456.28])2．文字標(biāo)示有關(guān)圖形的標(biāo)題、坐標(biāo)軸標(biāo)注等圖形文字標(biāo)識(shí)類函數(shù)如下：函數(shù)：title（‘字符串’）說明：圖形標(biāo)題。函數(shù)：xlabel（‘字符串’）說明：x軸標(biāo)注。函數(shù)：ylabel（‘字符串’）說明：y軸標(biāo)注。函數(shù)：text（x，y，‘字符串’）說明：在坐標(biāo)（x，y）處標(biāo)注說明文字。函數(shù)：gtext（‘字符串’）說明：用鼠標(biāo)在特定處標(biāo)注說明文字。【例】畫正弦函數(shù)圖形，包括坐標(biāo)軸標(biāo)題、圖形標(biāo)題并在曲線過零點(diǎn)處做文字標(biāo)示。clearclct=0:0.05:2*pi;plot(t,sin(t))set(gca,'xtick',[01.43.1456.28])xlabel('t(deg)')ylabel('magnitude(v)')title('thisisaexample0\rightarrow2\pi')text(3.14,sin(3.14),'\leftarrowthiszerofor\pi')text(0.71*3.14,-0.1,'thisisaexamplezero:\uparrow2\pi','FontSize',18)text(0.5,0.8,'InthisfigureEquationis:sin(\pi)')text(0.5,0.5,'Inanotherfigureyoucantype:\ite^{i\omega\tau}=cos(\omega\tau)+isin(\omega\tau)')3．圖例注解

函數(shù)：legend（字符串1，字符串2，…，參數(shù)）說明：此函數(shù)在圖中開啟一個(gè)注解視窗，依據(jù)繪圖的先后順序，依次輸出字符串對各個(gè)圖形進(jìn)行注解說明。如字符串1表示第一個(gè)出現(xiàn)的線條，字符串2表示第二個(gè)出現(xiàn)的線條，參數(shù)字符串確定注解視窗在圖形中的位置，其含義如下表所示。ControllingLegends參數(shù)含義參數(shù)含義0盡量不與數(shù)據(jù)沖突，自動(dòng)放置在最佳位置3放置在圖形的左下角1放置在圖形的右上角（默認(rèn)）4放置在圖形的右下角2放置在圖形的左上角-1放置在圖形視窗外右邊【例】clearclcx=0:0.2:12;plot(x,sin(x),’-’,x,1.5*cos(x),’:’);legend(‘First’,’Second’,-1);%將注解視窗放置在圖形視窗

外的右上方三、圖形控制

1．圖形的保持函數(shù)：holdon說明：保持當(dāng)前圖形及軸系的所有特性函數(shù)：holdoff說明：解除圖形保持2．網(wǎng)格控制函數(shù)：gridon說明：在所畫的圖形中添加網(wǎng)格線函數(shù)：gridoff說明：在所畫的圖形中去掉網(wǎng)格線clearclcx=0:0.2:12;plot(x,sin(x),’-’,x,1.5*cos(x),’:’);legend(‘First’,’Second’,-1,);gridon3．圖形窗口的分割函數(shù)：subplot(m，n，p)說明：將當(dāng)前窗口分割成m×n個(gè)小區(qū)域，并指定第p個(gè)區(qū)域?yàn)楫?dāng)前的繪圖區(qū)域。區(qū)域的編號(hào)原則是“先上后下，先左后右”。4．圖形的填充函數(shù)：fill(x，y，‘顏色參數(shù)’)說明：在由數(shù)據(jù)所構(gòu)成的多邊形內(nèi)，用所指定的顏色填充。如果該多邊形不是封閉的，則用初始點(diǎn)和終點(diǎn)的連線將其封閉。顏色參數(shù)三維控制符同plot函數(shù)?！纠堪旬?dāng)前窗口分割成四個(gè)區(qū)域，繪制四條函數(shù)曲線clearclcx=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1);plot(x,y1);title(‘sin(x)’)subplot(2,2,2);plot(x,y2);title(‘cox(x)’)subplot(2,2,3);plot(x,y3);title(‘sin(2x)’)subplot(2,2,4);plot(x,y4);title(‘sin(2x)’)【例】繪制正弦函數(shù)曲線，并用黑色填充clearclcx=0:0.05:7;y=sin(x);subplot(121)plot(x,y)subplot(122)fill(x,y,’k’)

特殊二維圖形繪圖

一、特殊坐標(biāo)二維圖形

特殊坐標(biāo)二維圖形函數(shù)函數(shù)名稱命令格式說明對數(shù)坐標(biāo)圖形semilogx(x，y，參數(shù))繪制半對數(shù)坐標(biāo)圖形，其中橫軸取以10為底的對數(shù)坐標(biāo)，縱軸為線性坐標(biāo)。對x，y的要求與plot函數(shù)相同semilogy(x，y，參數(shù))繪制半對數(shù)坐標(biāo)圖形，其縱軸取以10為底的對數(shù)坐標(biāo)，橫軸為線性坐標(biāo)。對x，y的要求與plot函數(shù)相同loglog(x，y，參數(shù))繪制坐標(biāo)軸都取以10為底的對數(shù)坐標(biāo)圖形。對x，y的要求與plot函數(shù)相同極坐標(biāo)圖形polar(theta，radius，參數(shù))函數(shù)繪制相角為theta、半徑為radius的極坐圖形。相角為弧度制%Createsomedataeb=0:5;SER=[0.14470.11120.07220.04380.02430.0122];BER=[0.07530.05740.03700.02220.01220.0061];

%Createay-axissemilogplotusingthesemilogyfunction%PlotSERdatainblueandBERdatainredfigure;semilogy(eb,SER,'bo-');holdon;semilogy(eb,BER,'r^-');

%Turnonthegridgridon;

%Addtitleandaxislabelstitle('PerformanceofBasebandQPSK');xlabel('EbNo(dB)');ylabel('SERandBER');loadresponseDatafrequencymagnitude;

%Createanx-axissemilogplotusingthesemilogxfunctionfigure;semilogx(frequency,magnitude);

%Settheaxislimitsandturnonthegridaxis([min(frequency)max(frequency)-6.56.5]);gridon;

%Addtitleandaxislabelstitle('MagnitudeResponse(dB)');xlabel('Frequency(kHz)');ylabel('Magnitude(dB)');zeta=[0.01.020.050.1.2.51];

%Defineacolorforeachdampingfactorcolors=['r''g''b''c''m''y''k'];

%Createarangeoffrequencyvaluesequallyspacedlogarithmicallyw=logspace(-1,1,1000);

%Plotthegainvs.frequencyforeachofthesevendampingfactorsfigure;fori=1:7

a=w.^2-1;b=2*w*zeta(i);gain=sqrt(1./(a.^2+b.^2));

loglog(w,gain,'color',colors(i),'linewidth',2);holdon;end

%Settheaxislimitsaxis([0.1100.01100]);

%Addatitleandaxislabelstitle('|G|(\omega)vs\omega');xlabel('\omega');ylabel('|G|(\omega)');

%Turnthegridongridon;【例】對同一向量分別繪制線性坐標(biāo)圖和三種對數(shù)坐標(biāo)圖clearclcy=[0,0.55,2.5,6.1,8.5,12.1,14.6,17,20,22.1];subplot(221);plot(y);title(‘線性坐標(biāo)圖’);subplot(222);semilogx(y);title(‘x軸對數(shù)坐標(biāo)圖’);subplot(223);semilogy(y);title(‘y軸對數(shù)坐標(biāo)圖’)subplot(224);loglog(y);title(‘雙對數(shù)坐標(biāo)圖’);【例】繪制極坐標(biāo)圖clearclct=0:0.01:2*pi;r=2*cos(2*(t-pi/8));polar(t,r)二、特殊二維圖形

函數(shù)名稱命令格式說明繪圖函數(shù)fplot（‘x’,[min,max]）x為函數(shù)名。用來繪制