《MATLAB編程與應(yīng)用》 課件 第3章 二維繪圖

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教育部高等學(xué)校電子信息類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)規(guī)劃教材高等學(xué)校電子信息類專業(yè)系列教材.新形態(tài)教材

目錄

第1章概述第2章變量、數(shù)組與矩陣第3章二維繪圖系統(tǒng)第4章三維繪圖第5章MATLAB編程第6章MATLAB符號(hào)運(yùn)算第7章文件I/O操作第8章MATLAB數(shù)值分析與應(yīng)用第9章Simulink仿真基礎(chǔ)第3章二維繪圖3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)3.3特殊坐標(biāo)系二維圖形繪制函數(shù)3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)本章小結(jié) 第3章二維繪圖3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.1繪制二維曲線的最基本函數(shù)二維線圖繪制需要調(diào)用plot命令。調(diào)用格式：plot(x,y)x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y=sin(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y的坐標(biāo)plot(x,y)%繪制以x為橫坐標(biāo)，y為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.2繪制圖形的類型可利用plot函數(shù)繪制多條曲線。調(diào)用格式：plot(X1,Y1,X2,Y2,…,Xn,Yn)plot自動(dòng)循環(huán)地采用顏色板中的各種顏色。x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y1的坐標(biāo)y2=cos(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y2的坐標(biāo)plot(x,y1,x,y2)%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1和y2為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.2繪制圖形的類型對(duì)線型、標(biāo)記符號(hào)和顏色進(jìn)行樣式的設(shè)置。調(diào)用格式：plot(X,Y,‘選項(xiàng)’)

其中：選項(xiàng)用于指定線型、標(biāo)記和顏色，但線條的類型和顏色可以通過(guò)使用字符串來(lái)指定。3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.3圖形格式和注釋3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.4疊加圖繪制方法之一：調(diào)用plot(X1,Y1,X2,Y2,…,Xn,Yn)繪制多條曲線。x=0:pi/100:2*pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y1的坐標(biāo)y2=cos(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y2的坐標(biāo)y3=sin(x+pi/4);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y3的坐標(biāo)plot(x,y1,'r-',x,y2,'g--',x,y3,'b:')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1和y2為縱坐標(biāo)的圖形3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.4疊加圖繪制方法之二：可以使用holdon命令使當(dāng)前坐標(biāo)軸及圖形保持而不被刷新，使隨后繪制的圖形疊加到現(xiàn)有圖形中。x=-pi:pi/30:pi;%構(gòu)造向量y1=sin(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y1的坐標(biāo)plot(x,y1,'r--')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y1為縱坐標(biāo)的圖形holdon

y2=cos(x);%構(gòu)造對(duì)應(yīng)y2的坐標(biāo)plot(x,y2,'b:*')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y2為縱坐標(biāo)的圖形holdon

y3=sin(x)+cos(x);plot(x,y3,'g-.^')%繪制以x為橫坐標(biāo)，y3為縱坐標(biāo)的圖形holdoff

3.1最基本的二維繪圖函數(shù)3.1.5子圖繪制如果希望在同一個(gè)圖形窗口中同時(shí)繪制多幅相互獨(dú)立的子圖，每個(gè)子圖也是一個(gè)獨(dú)立的坐標(biāo)系，需要調(diào)用subplot命令。調(diào)用格式：subplot(m,n,k)或subplot(mnk)x=-pi:pi/10:pi;subplot(2,2,1);plot(x,sin(x),'r--');subplot(223);plot(x,cos(x),'b:*');subplot(2,2,[24]);plot(x,sin(x)+cos(x),'g-.^');3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.1雙縱軸坐標(biāo)plotyy函數(shù)能把函數(shù)值具有不同量綱、不同數(shù)量級(jí)的兩個(gè)函數(shù)繪制在同一坐標(biāo)中。調(diào)用函數(shù)：plotyy(x1,y1,x2,y2)

其中：x1—y1對(duì)應(yīng)一條曲線，x2—y2對(duì)應(yīng)另一條曲線。橫坐標(biāo)的標(biāo)度相同，縱坐標(biāo)有兩個(gè)，左縱坐標(biāo)用于x1—y1數(shù)據(jù)對(duì)，右縱坐標(biāo)用于x2—y2數(shù)據(jù)對(duì)。x=0:0.01:20;y1=200*exp(-0.05*x).*sin(x);y2=0.8*exp(-0.5*x).*sin(10*x);plotyy(x,y1,x,y2);%兩條曲線title('雙縱軸坐標(biāo)曲線');%顯示標(biāo)題3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.2火柴桿圖stem函數(shù)常用于繪制離散數(shù)據(jù)的圖形，畫出的圖形是火柴桿圖或戴著“帽子”的“棒棒糖圖”

。調(diào)用函數(shù)：stem(x,y,'選項(xiàng)')

3.2.3條形圖bar函數(shù)用于繪制二維垂直條形圖，用垂直條形顯示向量或矩陣中的值，調(diào)用格式：bar(x,y,’選項(xiàng)’)

選項(xiàng)默認(rèn)柱狀圖為堆棧（垂直）的。3.2線性直角坐標(biāo)系其他二維圖形繪制函數(shù)

3.2.4階梯圖stairs函數(shù)有助于理解數(shù)據(jù)的階梯形的變化趨勢(shì)，主要用于繪制數(shù)字信號(hào)處理中采樣信號(hào)。調(diào)用格式：stairs(x,y,’選項(xiàng)’)

3.2.5填充圖fill函數(shù)按向量元素下標(biāo)漸增次序用直線段連接x,y對(duì)應(yīng)元素定義的數(shù)據(jù)點(diǎn)。調(diào)用格式：fill(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)3.3特殊坐標(biāo)系二維圖形繪制函數(shù)

3.3.1極坐標(biāo)繪圖polar函數(shù)用來(lái)繪制極坐標(biāo)圖。調(diào)用格式：polar（theta,rho,’選項(xiàng)’）其中：theta為極坐標(biāo)極角，rho為極坐標(biāo)矢徑，選項(xiàng)的內(nèi)容與plot函數(shù)相似。

半對(duì)數(shù)semilogx表示x軸以對(duì)數(shù)尺度繪圖，半對(duì)數(shù)semilogy表示y軸以對(duì)數(shù)尺度繪圖，loglog表示x和y軸以對(duì)數(shù)尺度繪圖。調(diào)用格式為：semilogx(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)semilogy(x1,y1,

’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)loglog(x1,y1,’選項(xiàng)1’,x2,y2,’選項(xiàng)2’,…)3.3.2半對(duì)數(shù)和雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)系繪圖

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.1餅狀圖pie函數(shù)用于繪制餅狀形圖。調(diào)用格式：pie（x）3.4.2直方圖用histogram函數(shù)替換了舊的hist函數(shù)。調(diào)用格式：histogram（x）

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.3填充區(qū)二維繪圖area函數(shù)為填充區(qū)二維繪圖。調(diào)用格式：area(X,Y)說(shuō)明：繪制Y中的值對(duì)x坐標(biāo)X的圖。然后，該函數(shù)根據(jù)Y的形狀填充曲線之間的區(qū)域：如果Y是向量，則該圖包含一條曲線。area填充該曲線和水平軸之間的區(qū)域。3.4.4散點(diǎn)圖scatter函數(shù)用于繪制散點(diǎn)圖。調(diào)用格式：scatter(x,y,s,c)說(shuō)明：以x，y的值為橫，縱坐標(biāo)，繪制散點(diǎn)。參數(shù)s設(shè)置散點(diǎn)的大小,參數(shù)c設(shè)置散點(diǎn)的顏色。

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.5散點(diǎn)圖矩陣plotmatrix函數(shù)繪制散點(diǎn)圖矩陣。調(diào)用格式：plotmatrix(x)說(shuō)明：該函數(shù)相當(dāng)于plotmatrix(x,x)，參數(shù)x為p*n的矩陣時(shí)，繪制出n*n個(gè)散點(diǎn)圖。該圖的對(duì)角塊畫出的是矩陣x的每列數(shù)據(jù)的頻數(shù)直方圖。3.4.6

箱形圖或盒圖boxplot函數(shù)用來(lái)繪制箱線圖，即用箱線圖可視化匯總統(tǒng)計(jì)量。調(diào)用格式：boxplot(x)

如果

x

是向量，boxplot

繪制一個(gè)箱子。如果x是矩陣，boxplot為

x

的每列繪制一個(gè)箱子。

3.4其他形式二維特殊圖形繪制函數(shù)

3.4.7誤差條errorbar函數(shù)可以繪制誤差條圖，是統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的圖形，涉及到數(shù)據(jù)的“平均值”和“標(biāo)準(zhǔn)差”。調(diào)用函數(shù)：errorbar(x,y,err)

說(shuō)明：繪制

y

對(duì)

x的圖，并在每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)處繪制一個(gè)垂直誤差條，總誤差條長(zhǎng)度是誤差err值的兩倍。3.4