《MATLAB教案.ch07.数据和函数的可视化》由会员分享，可在线阅读，更多相关《MATLAB教案.ch07.数据和函数的可视化（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、7 数据和函数的可视化7.1 引导7.1.1 离散数据和离散函数的可视化【*例7.1.1-1】用图形表示离散函数。n=0:12;%产生一组自变量数据 y=1./abs(n-6);%计算相应点的函数值 plot(n,y,r*,MarkerSize,20)%用红花标出数据点grid on%画坐标方格 Warning: Divide by zero.图 7.1.1-1 离散函数的可视化7.1.2 连续函数的可视化【*例7.1.2-1】用图形表示连续调制波形。t1=(0:11)/11*pi;%y1=sin(t1).*sin(9*t1);t2=(0:100)/100*pi;%y2=sin(t2).*si
2、n(9*t2);subplot(2,2,1),plot(t1,y1,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子图 (1)subplot(2,2,2),plot(t2,y2,r.),axis(0,pi,-1,1),title(子图 (2)subplot(2,2,3),plot(t1,y1,t1,y1,r.)axis(0,pi,-1,1),title(子图 (3)subplot(2,2,4),plot(t2,y2)axis(0,pi,-1,1),title(子图 (4) 图 7.1.2-1 连续函数的图形表现方法7.1.3 可视化的一般步骤7.1.3.1 绘制二维图形的一般步骤7.1.
3、3.2 绘制三维图形的一般步骤7.2 二维曲线绘图的基本操作7.2.1 plot的基本调用格式【*例7.2.1-1】简单例题，比较方便的试验指令。t=(0:pi/50:2*pi);k=0.4:0.1:1;Y=cos(t)*k;plot(t,Y) 图 7.2.1-1 plot指令基本操作演示【*例7.2.1-2】用图形表示连续调制波形 及其包络线。t=(0:pi/100:pi);%长度为101的时间采样列向量y1=sin(t)*1,-1;%包络线函数值，是（101x2）的矩阵y2=sin(t).*sin(9*t);%长度为101的调制波列向量t3=pi*(0:9)/9;%y3=sin(t3).*
4、sin(9*t3);plot(t,y1,r:,t,y2,b,t3,y3,bo)%axis(0,pi,-1,1)%控制轴的范围 图7.2.1-2【*例7.2.1-3】用复数矩阵形式画Lissajous图形。（在模拟信号时代，Lissajous图形常用来测量信号的频率。）t=linspace(0,2*pi,80);%X=cos(t),cos(2*t),cos(3*t)+i*sin(t)*1, 1, 1;%(80x3)的复数矩阵plot(X)%axis square%使坐标轴长度相同legend(1,2,3)%图例 图 7.2.1-3 Lissajous 图【*例7.2.1-4】采用模型画一组椭圆。
5、th = 0:pi/50:2*pi;%长度为101的列向量a = 0.5:.5:4.5;%长度为9的行向量X = cos(th)*a;%（101x9）的矩阵Y = sin(th)*sqrt(25-a.2);%（101x9）的矩阵plot(X,Y),axis(equal),xlabel(x), ylabel(y)title(A set of Ellipses) 图 7.2.1-4 一组椭圆7.2.2 曲线的色彩、线型和数据点形7.2.2.1 色彩和线型7.2.2.2 数据点形【*例7.2.2.2-1】用图形演示平面上一个方块四个顶点在仿射投影（Affine Projection）下的位置、形状变
6、化。%平面上的四个点和它们构成的方块p1=-0.5,0,1;p2=-0.5,1,1;p3=0.5,1,1;p4=0.5,0,1;Sq=p1,p2,p3,p4,p1;%平移投影：沿x轴移动0.5 , 沿y轴移动1 。dx=0.5;dy=1;T=1,0,dx;0,1,dy;0,0,1;%旋转投影：逆时针旋转30度。th=pi/6;R=cos(th),-sin(th),0;sin(th),cos(th),0;0,0,1;%刻度投影：x方向放大到2倍，y方向放大到3倍。alpha=2;beta=3;S=alpha,0,0;0,beta,0;0,0,1;E=eye(3,3);%为编程方便，设计一个单位阵
7、。在它投影下，任何形状都不变。TRS=E,T,R,S;%用元胞数组存放四个变换矩阵ss=r,rd,rp,rh;%用元胞数组存放数据点形设置值tt=Original Square,Translation,Rotation,Scaling;%用元胞数组存放四张子图的图名for i=1:4W=TRSi*Sq;%进行仿射变换subplot(2,2,i)for k=1:4plot(W(1,k),W(2,k),ssk);%用不同点形标志四个顶点axis(-3,3,-1,5),axis equalhold on%使以后图形画在当前子图上endplot(W(1,:),W(2,:)%连接四个顶点使图形封闭gri
8、d on%画过坐标格线title(tti)%给子图题写图名hold off%使以后图形不再画在当前子图上end 图 7.2.2.2-1 仿射投影演示7.2.3 坐标、刻度和分格线控制7.2.3.1 坐标控制【*例7.2.3.1-1】观察各种轴控制指令的影响。演示采用长轴为3.25，短轴为1.15的椭圆。注意：采用多子图表现时，图形形状不仅受“控制指令”影响，而且受整个图面“宽高比”及“子图数目”的影响。本书这样处理，是出于篇幅考虑。读者欲想准确体会控制指令的影响，请在全图状态下进行观察。t=0:2*pi/99:2*pi;x=1.15*cos(t);y=3.25*sin(t);%y为长轴，x为短
9、轴subplot(2,3,1),plot(x,y),axis normal,grid on,title(Normal and Grid on)subplot(2,3,2),plot(x,y),axis equal,grid on,title(Equal)subplot(2,3,3),plot(x,y),axis square,grid on,title(Square)subplot(2,3,4),plot(x,y),axis image,box off,title(Image and Box off)subplot(2,3,5),plot(x,y),axis image fill,box of
10、ftitle(Image and Fill)subplot(2,3,6),plot(x,y),axis tight,box off,title(Tight) 图7.2.3.1-1 各种轴控制指令的不同影响7.2.3.2 刻度、分格线和坐标框【*例7.2.3.2-1】通过绘制二阶系统阶跃响应，演示MATLAB新旧版指令在标识图形上的差别。本例比较综合，涉及的指令知识较广。假如读者能耐心读一下指令、实践操作一遍、再看一下例后的说明，定会有匪浅的收益。clf;t=6*pi*(0:100)/100;y=1-exp(-0.3*t).*cos(0.7*t);tt=t(find(abs(y-1)0.05);
11、ts=max(tt);%subplot(1,2,1),plot(t,y,r-,LineWidth,3),grid on%axis(0,6*pi,0.6,max(y)%title(y=1exp(-alpha*t)*cos(omega*t)%text(11,1.25,alpha=0.3);text(11,1.15,omega=0.7)hold on;plot(ts,0.95,bo,MarkerSize,10);hold off%text(ts+1.5,0.95,ts= num2str(ts)xlabel(t -),ylabel(y -)%subplot(1,2,2),plot(t,y,r-,Lin
12、eWidth,3)%axis(-inf,6*pi,0.6,inf)%set(gca,Xtick,2*pi,4*pi,6*pi,Ytick,0.95,1,1.05,max(y)%grid on%title(it y = 1 - e -alphatcosomegat)%text(13.5,1.2,fontsize12alpha=0.3)%text(13.5,1.1,fontsize12omega=0.7)%hold on;plot(ts,0.95,bo,MarkerSize,10);hold off%cell_string1=fontsize12uparrow;%cell_string2=fontsize16 fontname隶书镇定时间;%cell_string3=fontsize6 ;%cell_string4=fontsize14rmt_s = num2str(ts);%text(ts,0.85,cell_string)%xlabel(fontsize14 bft rightarrow)%ylabel(fontsize14 bfy rightarrow)% 图 7.2.3.2-1 二阶阶跃响应图用MATLAB4.x和5.x版标识时的差别
