Matlab绘图功能Word文档下载推荐.docx
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dottedline虚点连线
-.dash-dotline点划线
常用标记的定义为：
+plussign十字标记
ocircle小圈标记
*asterisk星号标记
.point黑点标记
xcross叉号标记
ssquare方框标记
ddiamond菱形标记
^upwardpointingtriangle上三角标记
vdownwardpointingtriangle下三角标记
>
rightpointingtriangle右三角标记
<
leftpointingtriangle左三角标记
pfive-pointedstar（pentagram）五角星标记
hsix-pointedstar（hexagram）六角星标记
颜色的定义是：
rred红
ggreen绿
bblue蓝
ccyan兰绿色
mmagenta洋红
yyellow黄
kblack黑
wwhite白
另外，利用线型属性和标记属性可以随心所欲地设计作图图式。
LineWidth定义线的宽度，默认为1
MarkerEdgeColor定义标记的边缘颜色
MarkerFaceColor定义标记面的颜色
MarkerSize定义标记记号的大小
举例1：
t=0:
pi/20:
plot（t,sin（t）,'
-.r*'
%用红色点划线和星号作图
holdon;
%保持当前图形不被擦除
plot（sin（t-pi/2）,'
--bp'
%用蓝色虚线和五角星标记作图
plot（sin（t-pi）,'
ks'
%用黑色虚点线和方框标记作图
holdoff;
结果如图5.2所示（黑白印刷时颜色表现不出来）。
图5.2二维绘图线型和标记的特征控制
（1）
举例2：
plot（t,sin（2*t）,'
-mo'
…%线型：
实线，洋红色，小圆标记
'
LineWidth'
2,…%线宽为2
MarkerEdgeColor'
'
k'
…%标记边缘颜色：
黑色
MarkerFaceColor'
[.491.63],…%标记面颜色：
淡绿
MarkerSize'
12）;
%标记大小：
12
结果如图5.3所示。
图5.3二维绘图线型和标记的特征控制
（2）
5.1.3图形的标注
图形的标注可以用text函数。
其用法是：
text（x,y,'
字符串'
text（...'
PropertyName'
PropertyValue...）;
其中，'
为字符属性名称，PropertyValue为相应的属性取值。
字符串中若有特殊符号，如希腊字母、箭头等，需要采用LaTeX格式表示。
用doctext_props可以得到详细的用法手册。
对于常用的一些，举例如下：
●改变字符大小。
属性为'
FontSize'
，取值为：
101216…
●改变字符字体。
FontName'
'
Courier'
，'
宋体'
黑体'
…
●改变字体背景颜色。
BackgroundColor'
[R,G,B]和'
r'
b'
w'
（红，蓝，黑，白）等，参见手册docColorSpec。
命令xlabel，ylabel，title等也可用类似方法修改字体属性。
详见帮助文档。
修改上例为：
plot（X,Y,'
--r'
%用红色虚线作图
14）;
%Y轴标注，设置了字号
%X轴标注，设置了字号
%图标题，设置了字号
...%...为续行号
'
18,...%字号为18号
%背景为白，字符部分将盖住网格线,使字符更清晰
[0.80.80.8]）;
%'
[0.70.70.7]使得背景为灰色
结果如图5.4所示。
图5.4修改作图字体属性，线型属性
5.1.4坐标轴的控制方法
Matlab中对作图坐标轴的设置十分灵活，功能十分强大。
用命令docaxes可以获得完整的帮助文档。
与坐标轴设置相关的命令有：
axis，get，set，gca等等。
下面对常用的坐标轴设置作简要介绍。
（1）作图坐标范围设置（axis命令）
axis（[xminxmaxyminymax]）%用于设置x,y坐标作图范围
axisoff%用于不显示坐标
axison%用于显示坐标（默认）
（2）网格的控制（grid命令等）
gridon%用于显示网格
gridoff%用于不显示网格
set（gca,'
XGrid'
on'
）%用于只显示X方向网格
YGrid'
）%用于只显示Y方向网格
GridLineStyle'
）%用于设置网格的线型，具体如下：
-'
表示实线；
--'
表示虚线；
表示虚点线（默认）；
-.'
表示点划线
（3）坐标轴线型的控制
2）%控制坐标轴线宽度为2（默认为1）
（4）坐标形式的控制
box'
）%用于显示封闭形式的坐标（默认）
off'
）%用于显示开放形式的坐标
（5）坐标刻度方向控制
TickDir'
in'
）%坐标刻度朝内（默认）
out'
）%坐标刻度朝外
（6）坐标颜色控制
Color'
y'
）%坐标面背景颜色设置，本例为：
黄
XColor'
）%设置横坐标轴，刻度，字符的颜色
YColor'
）%设置纵坐标轴，刻度，字符的颜色
（7）坐标刻度字形的控制
14）%控制字体大小
FontWeight'
bold'
）%设置字体粗细，有{normal}|bold|light|demi四种
（8）坐标位置和方向控制
XAxisLocation'
top'
）%横坐标轴位于下方（bottom默认）或上方（top）
YAxisLocation'
right'
）%纵坐标轴位于左方（left默认）或右方（right）
XDir'
reverse'
）%横坐标反方向（由右到左为增）
YDir'
）%纵坐标反方向（由右到左为增）
（9）坐标刻度线性/对数标度的设置
XScale'
log'
）%横坐标轴位作对数标度
YScale'
）%纵坐标轴位作对数标度
%默认为线性标度'
linear'
。
%用semilogx（）或semilogy（），loglog（），plot（）可直接得到对数标度的作图。
（10）坐标刻度数的控制
XTick'
[]）%横坐标不标度
[051629]）%在横坐标值为0,5,16,29处标度
[20:
10:
100]）%标度从20开始，间隔10标度，直到100
YTick'
[]）%对纵坐标的标度设置，同上
[0:
5:
20]）
XTickLabel'
{'
One'
;
Two'
Three'
Four'
}）
%将开始的4个刻度依次标记为字符One,Two,Three,Four
%然后循环利用这4个标记将其余刻度全部标完。
YTickLabel'
%同上，对纵坐标作标记。
JohnG.Proakis著《数字通信》图5.2-4为二元信号的误码概率曲线。
复制如图5.5所示。
其中，两条曲线的计算公式为：
和
函数的定义是：
现在要求用Matlab生成该图，尽可能做到与原图接近。
作图分析：
观察图5.5，在作图时至少需要：
●曲线使用宽度为2的粗实线，颜色为黑；
●手工确定作图坐标范围并手工作出坐标刻度；
●进行标注，注意标注中需要写入公式等特殊字符，需用LaTeX格式；
●网格线需要设定为细实线；
●横坐标表示每比特SNR，用分贝表示，纵坐标是对数刻度的。
图5.5从《数字通信》图5.2-4复制的原图
作图程序如下：
Q=inline（'
0.5.*erfc（x./sqrt
（2））'
%Q函数定义
gama_b_dB=0:
0.5:
14;
%横坐标范围（分贝）
gama_b=10.^（gama_b_dB./10）;
%横坐标范围
Pb1=Q（sqrt（gama_b））;
%曲线1计算
Pb2=Q（sqrt（2*gama_b））;
%曲线2计算
plot（gama_b_dB,Pb1,'
-k'
gama_b_dB,Pb2,'
2）;
%作图，线型为黑实线，宽度2像素
%纵坐标轴位作对数标度
axis（[01410e-710e-1]）;
%手工设置作图范围
SNRperbit,\gamma_b（dB）'
%横轴标注，并设定标注字号
Probabilityoferror,P_b'
%纵轴标注，并设定标注字号
%用于设置网格的线型为实线
%开启网格线
MinorGridLineStyle'
none'
%将对数分格的虚线去掉
2:
14]）;
%在横坐标值为0,2,4...处标度
%下面是在图中写字
text（2.2,5e-3,'
\rho_r=-1'
...
12,...
text（2,2e-3,'
Antipodal'
text（2,1e-3,'
signals'
text（2,0.4e-3,'
P_b=Q（\surd2\gamma_b）'
text（10,2e-2,'
\rho_r=0'
text（10,9e-3,'
Orthogonal'
text（10,4e-3,'
text（10,1.5e-3,'
P_b=Q（\surd\gamma_b）'
结果如图5.6所示。
图5.6用Matlab作出的曲线图，对比图5.5
连续信号及其采样后的离散信号的表示。
任务：
以取样函数
为例，作出该函数在
内的波形图像。
f=inline（'
sin（x）./x'
%定义波形函数
x=-10:
0.1:
10;
%x的计算范围，步进0.1
y=f（x+1e-16）;
%计算波形，为避免0/0，x加一微小值
plot（x,y,'
--k'
%用黑色虚线作图（到此看一看作图结果）
axis（[-1010-0.31.1]）;
%到此作图坐标有何变化?
%保持前图
boxoff;
%坐标盒子打开（看一看坐标有何变化?
）
sample_time=-10:
1:
%设定离散信号的取样间隔为1
y_sample=f（sample_time+1e-16）;
%计算离散信号样值
h=stem（sample_time,y_sample,'
fill'
%stem的用法与plot相同，专门用于画离散信号的火柴杆图
%stem的用法详见docstem帮助
结果如图5.7所示。
图5.7连续信号与离散信号在同一图中作出，注意boxoff的坐标形式
此外，我们还可以进一步对坐标轴标度进行手工设定。
例如将横坐标标度的字符进行任意设置，接上例，如果继续执行以下两句指令：
[-10:
2.5:
0,4:
4:
10]）;
%设定标度位置
-10Ts'
-7.5Ts'
-5Ts'
-2.5Ts'
0'
4Ts'
8Ts'
}）;
%设定标度的符号
%设定坐标标注字号
则获得的结果如图5.8所示。
图5.8连续信号与离散信号在同一图中作出，对坐标标度进行了修改
举例3：
其他常用的特殊二维图形的绘制。
利用bar可以作出二维条形图，stairs可以作二维阶梯图。
其用法与plot类似。
1/pi:
stairs（t,sin（t）,'
%阶梯图，注意与plot（）所得图的区别
%阶梯图常用来表现取样后零阶保持器的输出波形
bar（t,0.5*sin（t）,'
m'
%条形图，注意正弦波幅度减小了
axis（[02*pi-1.11.1]）;
%坐标范围
则获得的结果如图5.9所示。
图5.9正弦波的plot，stairs，bar作图表达的比较
5.1.5用极坐标作图
利用极坐标作图命令polar可以绘制极坐标表达的函数曲线。
例如绘制方程
和方程
：
theta=0:
10*pi;
r=0.001*theta.^2;
polar（theta,r）;
%作极坐标曲线1并保持
0.01:
polar（t,sin（2*t）.*cos（2*t）,'
%作极坐标曲线2
得到极坐标图如图5.11所示。
图5.11用命令polar进行极坐标作图
5.2三维图形的绘制
5.2.1三维曲线的绘制
用命令plot3可以进行三维空间曲线的绘制。
plot3的常用格式是：
plot3（X1,Y1,Z1,...）plot3（...,'
PropertyValue,...）
详细用法参见docplot3显示的帮助文档。
举例如下，绘制三维曲线：
15*pi;
x=（10*pi-t）.*sin（t）;
y=（10*pi-t）.*cos（t）;
z=t;
plot3（x,y,z,'
3）;
%作图，设定线型
%看一看，曲线像不像沙发的弹簧？
程序运行结果如图5.12所示。
图5.12三维曲线作图实例
采用命令stem3（x,y,z）可以作出三维火柴杆图。
例如：
stem3（x,y,z）;
运行结果为图5.13所示。
图5.13用stem3进行的三维曲线作图实例
5.2.2三维曲面的绘制
Matlab绘制三维曲面的命令有：
（1）mesh（x,y,z）——绘制三维表面网格。
（2）surf（x,y,z）——绘制三维表面图。
这些命令的详细用法请参考帮助文档。
下面举例加以说明。
考虑绘制一个二元函数
为：
其中，绘制范围为
，
首先用meshgrid函数产生一个
的网格矩阵，即产生一个
轴坐标起始于-3，终止于3，步进为1的；
坐标起始于-2，终止于2，步进为1的网格分割。
其命令是：
[x,y]=meshgrid（-3:
3,-2:
2）
x=
-3-2-10123
y=
-2-2-2-2-2-2-2
-1-1-1-1-1-1-1
0000000
1111111
2222222
然后将得到的
代入
中计算出
即
z=（x.^2-2*x）.*exp（-x.^2-y.^2-x.*y）
z=
0.00000.00000.00270-0.049800.0027
0.00000.00730.14940-0.367900.0027
0.00190.14651.10360-0.367900.0004
0.01370.39831.10360-0.049800.0000
0.01370.14650.14940-0.000900.0000
最后用
mesh（x,y,z）;
作出三维表面网格图。
得到结果如图5.14所示。
图5.14用mesh进行的三维表面网格作图实例
为了使得作图更加精细，可以减小生成
网格的步进，当然，这是以增加计算量和内存需求为代价的。
[x,y]=meshgrid（-3:
2）;
z=（x.^2-2*x）.*exp（-x.^2-y.^2-x.*y）;
则得到更精细的结果，如图5.15所示。
图5.15更加精细的三维网格作图实例
利用命令
hiddenoff
可以使得网格“透明”，如图5.16所示。
图5.16显示隐含线的网格图
采用surf（x,y,z）代替mesh（x,y,z）后，则可以绘制出三维表面图形。
如图5.17所示。
图5.17三维表面图
如果使用指令meshc、meshz代替mesh指令，即
figure
（1）;
meshc（x,y,z）;
figure
（2）;
meshz（x,y,z）;
则分别作出带等高线图的以及给出零基准平面的三维网格图。
如图5.18所示。
图5.18（a）命令meshc带等高线的三维图（b）命令meshz给出零基准平面的三维图
如果使用指令surfc、surfl代替surf指令，则分别作出带等高线的三维表面图以及具有光照效果的三维表面图。
如图5.19所示。
z=（x.^
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