Matlab绘图功能Word文档下载推荐.docx

1、 dotted line 虚点连线-. dash-dot line 点划线常用标记的定义为：+ plus sign 十字标记o circle 小圈标记* asterisk 星号标记. point 黑点标记x cross 叉号标记s square 方框标记d diamond 菱形标记 upward pointing triangle 上三角标记v downward pointing triangle 下三角标记 right pointing triangle 右三角标记 left pointing triangle 左三角标记p five-pointed star （pentagram） 五角星

2、标记h six-pointed star （hexagram） 六角星标记颜色的定义是：r red 红g green 绿b blue 蓝c cyan 兰绿色m magenta 洋红y yellow 黄k black 黑w white 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1MarkerEdgeColor 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hold on; % 保持当前图形不

3、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hold off;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2MarkerEdgeColor,k, % 标记边缘颜色：黑色MarkerFaceColor,.49 1 .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

4、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doc text_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：10 12 16改变字符字体。FontNameCourier，宋体黑体改变字体背景颜色。BackgroundColorR,G,B和rbw（红，蓝，黑，

5、白）等，参见手册doc ColorSpec。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,0.8 0.8 0.8）;% , 0.7 0.7 0.7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doc ax

6、es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（xmin xmax ymin ymax） % 用于设置x, y坐标作图范围axis off % 用于不显示坐标axis on % 用于显示坐标（默认）（2）网格的控制（grid命令等）grid on % 用于显示网格grid off % 用于不显示网格set（gca,XGridon） % 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；-

7、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TickDirin） % 坐标刻度朝内（默认）out） % 坐标刻度朝外（6）坐标颜色控制Colory） % 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FontWeightbold） % 设置字体粗细，有normal | bold

8、 | light | demi四种（8）坐标位置和方向控制XAxisLocationtop） % 横坐标轴位于下方（bottom 默认）或上方（top）YAxisLocationright） % 纵坐标轴位于左方（left 默认）或右方（right）XDirreverse） % 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XScalelog） % 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

9、度的作图。（10）坐标刻度数的控制XTick,） % 横坐标不标度,0 5 16 29） % 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100YTick,） % 对纵坐标的标度设置，同上,0:5:20）XTickLabel,One;TwoThreeFour）% 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。John G. 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

10、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

11、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（0 14 10e-7 10e-1）; % 手工设置作图范围SNR per bit, gamma_b （dB） % 横轴标注，并设定标注字号Probability of error, 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MinorGridLineStylenone % 将对数分格的虚线

12、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（surd 2gamma_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，

13、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0.1y=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（-10 10 -0.3 1.1）; % 到此作图坐标有何变化? % 保持前图box off; % 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1y_sample=f（sample_time+1e-16）; % 计算离散信号样值h=stem（sample_time,

14、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doc stem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box off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-2.5Ts04Ts8Ts）; % 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

15、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（0 2*pi -1.1 1.1）; % 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.

16、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doc plot3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

17、=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

18、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 -1 0 1 2 3y = -2 -2 -2 -2 -2 -2 -2 -1 -1 -1 -1 -1 -1 -1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2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 = 0.0000 0.0000 0.0027 0 -0.0498 0 0.0027 0.0000 0.0073 0.1494 0 -0

19、.3679 0 0.0027 0.0019 0.1465 1.1036 0 -0.3679 0 0.0004 0.0137 0.3983 1.1036 0 -0.0498 0 0.0000 0.0137 0.1465 0.1494 0 -0.0009 0 0.0000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

20、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hidden off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.