Malab語言及其在電子信息工程中的應用：第講V

Matlab語言及其在

電子信息工程中的應用主講：許鋼（V1.2）許鋼

12/8/20221Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門二、三維曲線圖和二元函數(shù)的圖形三、圖形的標注四、圖象表現(xiàn)函數(shù)*五、色彩*六、圖形的控制許鋼

12/8/20222Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門1、單個向量畫圖x=[1,3,5,2,6,3,9,7,5,3,1];subplot(141);plot(x) %畫連線圖（一般用于連續(xù)函數(shù)圖形）subplot(142);stem(x) %畫脈沖圖（一般用于離散函數(shù)圖形）subplot(143);stairs(x) %畫階梯圖subplot(144);bar(x) %畫條形圖（一般用于統(tǒng)計圖形）許鋼

12/8/20223Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門2、兩個向量畫圖X=1:5;Y=[0.7,0.5,0.2,-0.4,0.6];subplot(1,2,1);plot(X,Y)%畫連線圖＝plot(X,Y,'-')subplot(1,2,2);plot(X,Y,'*')%畫散點圖參見教材“線型、點型和顏色”表許鋼

12/8/20224Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門3、一元函數(shù)畫圖x=-3:0.1:3;y=x.^3-x+1;plot(x,y)grid%加上網(wǎng)格title('一元函數(shù)作圖')%加上標題許鋼

12/8/20225Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門4、極坐標作圖（1）阿基米得螺線t=0:pi/180:4*pi;y=t;polar(t,y)許鋼

12/8/20226Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門4、極坐標作圖（2）三葉玫瑰線t=0:pi/180:2*pi;y=2*cos(3*t);polar(t,y)許鋼

12/8/20227Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能一、MATLAB作圖入門5、三維曲面圖作z=x^2+y^2的圖形x=-4:0.2:4;y=x;[X,Y]=meshgrid(x,y);%生成網(wǎng)格點的(x,y)坐標Z=X.^2+Y.^2;subplot(121);mesh(X,Y,Z)%生成網(wǎng)狀圖（網(wǎng)格透明）subplot(122);surf(X,Y,Z)%生成網(wǎng)格曲面圖（網(wǎng)格由平面填充）shadingflat;%去曲面網(wǎng)格shadinginterp;%平滑表面許鋼

12/8/20228Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能二、三維曲線圖和二元函數(shù)的圖形1、三維雙紐線t=0:0.05:100;x=t;y=sin(t);z=sin(2*t);plot3(x,y,z,'b-')許鋼

12/8/20229Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖形功能二、三維曲線圖和二元函數(shù)的圖形2、圓柱螺旋線t=0:pi/180:10*pi;x=cos(t);y=sin(t);z=t;plot3(x,y,z)許鋼

12/8/202210Matlab語言及其在電子信息工程中的應用第五講MATLAB的圖圖形功能能二、三維維曲線圖圖和二元元函數(shù)的的圖形3、環(huán)面面螺線t=0:pi/180:2*pi;z=cos(20*t);y=(4+sin(20*t)).*sin(t);x=(4+sin(20*t)).*cos(t);plot3(x,y,z)許鋼12/7/202211Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能二、三維曲曲線圖和二二元函數(shù)的的圖形*4、等高線線clf%清除原有有圖形z=peaks(30);contour(z,6)%等高線[X,Y,Z]=peaks(30);surfc(X,Y,Z)%三維曲面面與等高線線組合圖axis([-33-33-105])許鋼12/7/202212Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能二、三維曲曲線圖和二二元函數(shù)的的圖形*5、柱面與與球面（1）圓圓柱面t=0:pi/180:2*pi;r=1;[X,Y,Z]=cylinder(r,50);%畫圓圓柱面面mesh(X,Y,Z)（2））旋旋轉(zhuǎn)面面t=0:pi/12:3*pi;r=abs(exp(-0.25*t).*sin(t));[X,Y,Z]=cylinder(r,30);mesh(X,Y,Z)許鋼12/7/202213Matlab語語言及及其在在電子子信息息工程程中的的應用用第五講講MATLAB的圖圖形功功能二、三三維曲曲線圖圖和二二元函函數(shù)的的圖形形*5、柱柱面與與球面面（3））球球面a、球球面畫畫法[X,Y,Z]=sphere(30);mesh(X,Y,Z)axis('square')b、地地球表表面氣氣溫分分布示示意圖圖[X,Y,Z]=sphere(30);T=abs(Z);surf(X,Y,Z,T)caxis([-max(max(T)),max(max(T))])colormap(hot)許鋼12/7/202214Matlab語語言及其其在電子子信息工工程中的的應用第五講MATLAB的圖圖形功能能三、圖形形的標注注1、命令令方式title('標題')xlable('x軸軸的文字字說明'）ylable('y軸軸的文字字說明')text(x,y,'string')%在二二維圖形形中在坐坐標為（（x,y）處插插入文字字說明；；gridon%顯示示柵格許鋼12/7/202215Matlab語語言及其其在電子子信息工工程中的的應用第五講MATLAB的圖圖形功能能三、圖形形的標注注1、命令方式式例：t=-3:0.1:3;y=t.^3-t+1;plot(t,y,'g-')%畫出出函數(shù)的圖形形，'g-'表示用綠色色實線畫圖gridtext(1,20,'x^3-x+1')%(1,20)處處插入文本title('綠色加網(wǎng)網(wǎng)格三次函數(shù)數(shù)的圖形')%加標題holdon%保留當前前圖形使下一一個圖形疊加加上去y1=t.*sin(t);plot(t,y1,'r-.')利用M文件單單步執(zhí)行！許鋼12/7/202216Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能三、圖形的的標注2、在圖形窗窗口進行標標注x軸的標注注標題的標注注標注圖例和和顏色條修改坐標許鋼12/7/202217Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能*四、圖象象表現(xiàn)函數(shù)數(shù)image(X)％％表現(xiàn)圖圖象的矩陣陣colormap(map)％為為表現(xiàn)該圖圖象所給的的特定色圖圖例：調(diào)閱一幅幅"世界著著名數(shù)值計計算專家"的圖片loadgatlin.mat%在DEMOS下的的一組圖象象數(shù)據(jù)image(X)colormap(map)axisequalaxis('off')許鋼12/7/202218Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能*五、色彩彩一個色彩用用一個三元元數(shù)組表示示[R，G，B]，，R、G、、B表示三三原色紅、、綠、藍，，在[0,1]之間間取值，可可以調(diào)制出出許多種顏顏色。紅綠綠藍藍調(diào)調(diào)和色100紅紅010綠綠001藍藍000黑黑111白白110黃黃011青青10.620.40純純銅色色0.4910.83寶寶石藍藍許鋼12/7/202219Matlab語言及及其在電子子信息工程程中的應用用第五講MATLAB的圖圖形功能*五、色彩彩例：用不同的顏顏色畫圖Cm=[1,0,0;0,1,0;0,0,1];%指定紅紅、藍、綠綠三原色Z=peaks(50);%提取取待畫的函函數(shù)值mesh(Z)%畫矩陣陣的網(wǎng)線圖圖%觀察所得得圖形colormap(Cm)%根據(jù)Cm色圖配置置當前圖形形%觀察所得得圖形Cm=[0.5,0.5,0.5;0,1,0;0,0,1];colormap(Cm)%觀察所得得圖形colorbar('horiz')%在當前的的圖形里放放置水平的的色軸許鋼鋼12/7/202220Matlab語語言言及及其其在在電電子子信信息息工工程程中中的的應應用用第五五講講MATLAB的的圖圖形形功功能能六、、圖圖形形的的控控制制１、、打打開開一一個個新新的的窗窗口口在命命令令窗窗口口中中輸輸入入命命令令figure打打開開一一個個新新的的窗窗口口；；figure(n)創(chuàng)創(chuàng)建建或或打打開開第第n個個圖圖形形窗窗口口，，并并使使之之成成為為活活動動窗窗口口；；２、、在在一一個個圖圖形形窗窗口口中中設(shè)設(shè)置置多多個個子子窗窗口口subplot(m,n,p)將將當當前窗口口劃分成成m*n個子圖圖，并選選擇第p個窗口口為當前前窗口。。３、圖形形的疊加加在同一窗窗口繪制制多個圖圖形時可可以用holdon命令保保留原圖圖形使今今后的圖圖形疊加加到上面面去。許鋼12/7/202221Matlab語語言及及其在在電子子信息息工程程中的的應用用第五講講MATLAB的圖圖形功功能六、圖圖形的的控制制例：曲線擬擬合x0=1.1:0.1:2.0;y0=[123,130,141,155,169,171,183,190,205,210];plot(x0,y0,'b*');%畫畫出數(shù)數(shù)據(jù)的的散點點圖holdonA=[x0',ones(size(x0'))];B=y0';x=A\B;%求最最小二二乘擬擬合系系數(shù)a=x(1);b=x(2);y=a*x0+b;plot(x0,y,'r');title('用最最小二二乘法法擬合合數(shù)據(jù)據(jù)')string=['擬合合直線線y=',num2str(x(1)),'*x+',num2str(x(2))];%定義義一個個字符符串text(1.3,200,string)%添添加文文本holdoff許鋼12/7/202222Mat