《数字信号处理》教学参考资料（MATLAB 5手册）第13章 图形和声音

China-pub.com 下载 第13章 图形和声音 MATLAB拥有大量简单、灵活、易用的二维和三维图形命令，并且用户可以在MATLAB 程序中加入声音效果。许多图形命令都在MATLAB所带的演示程序中给出。还未用过demo命 令的用户不妨马上试一试。 图形命令分两章来介绍。本章只介绍基本的高级命令，在第14章中将详细介绍高级图形， 并着重介绍具体的低级控制。 13.1二维图形 将数对排序的一种方法是使用P1ot命令。该命令可以带有不同数目的参数。最简单的形 式就是将数据传递给plot,但是线条的类型和颜色可以通过使用字符串来指定，这里用st表 示。表13-1列出了在这个字符串中允许使用的线条类型和颜色。线条的缺省类型是实线型。 注意：下面的命令列表中A表示一个mXn的矩阵。 命令集123 绘图命令 plot (x,y) 对向量x绘制向量y。以x为横坐标，y为纵坐标，按照坐标(： y)的有序排列绘制曲线。 plot(y) 以为横坐标，y为纵坐标，绘制(，y)的有序集合的图形。 plot(z) 以横轴为实轴，纵轴为虚轴，绘制(real(z),imag(e)的有序集 合的图形。这样，复数：就在复平面上。 plot(A) 绘制矩阵A的列对它下标的图形。对于mXn的矩阵A,有n个 含有m个元素的数对，或是n条有m个点曲线，且这n条曲线均 采用颜色监视器上不同的颜色绘制而成。 plot(x,A) 绘制矩阵A对向量x的图形。对mXn的矩阵A和长度为m的向量x, 绘制矩阵A的列对向量x的图形。如果x的长度为1，则绘制矩阵 A的行对向量的图形。向量可以是行向量也可以是列向量。 plot(A,x) 对矩阵A绘制向量x的图形。对于一个mXn的矩阵A和一个长 度为m的向量x,对矩阵A的列绘制向量x的图形。如果x的长 度为n,则对矩阵A的行绘制向量x的图形。向量x可以是行向 量也可以是列向量。 plot (A,B) 对矩阵A的行绘制矩阵B的列的图形。如果A和B都是mXn的 矩阵，将绘制n条由m个有序对连成的曲线。 plot(···,str) 使用字符串str指定的颜色和线型进行绘图。表13-1列出了str 可以取的值。 p1ot(x1,y1,str1,用字符串str1指定的颜色和线型对y1绘制x1的图形，用字符串

下载 第1 3章 图形和声音 M AT L A B拥有大量简单、灵活、易用的二维和三维图形命令，并且用户可以在 M AT L A B 程序中加入声音效果。许多图形命令都在 M AT L A B所带的演示程序中给出。还未用过 d e m o命 令的用户不妨马上试一试。 图形命令分两章来介绍。本章只介绍基本的高级命令，在第 1 4章中将详细介绍高级图形， 并着重介绍具体的低级控制。 13.1 二维图形 将数对排序的一种方法是使用 p l o t命令。该命令可以带有不同数目的参数。最简单的形 式就是将数据传递给 p l o t，但是线条的类型和颜色可以通过使用字符串来指定，这里用 s t r表 示。表1 3 - 1列出了在这个字符串中允许使用的线条类型和颜色。线条的缺省类型是实线型。 注意：下面的命令列表中A表示一个m×n的矩阵。 命令集1 2 3 绘图命令 p l o t ( x , y ) 对向量x绘制向量y。以x为横坐标，y为纵坐标，按照坐标(xj , yj)的有序排列绘制曲线。 p l o t ( y ) 以j为横坐标，yj为纵坐标，绘制(j, yj)的有序集合的图形。 p l o t ( z ) 以横轴为实轴，纵轴为虚轴 ,绘制( r e a l (zk) , i m a g (z k) )的有序集 合的图形。这样, 复数zk就在复平面上。 p l o t ( A ) 绘制矩阵A的列对它下标的图形。对于 m×n的矩阵A, 有n个 含有m个元素的数对, 或是n条有m个点曲线，且这 n条曲线均 采用颜色监视器上不同的颜色绘制而成。 p l o t ( x , A ) 绘制矩阵A对向量x的图形。对m×n的矩阵A和长度为m的向量x， 绘制矩阵A的列对向量x的图形。如果x的长度为n，则绘制矩阵 A的行对向量x的图形。向量x可以是行向量也可以是列向量。 p l o t ( A , x ) 对矩阵A绘制向量x的图形。对于一个 m×n的矩阵A和一个长 度为m的向量x，对矩阵A的列绘制向量 x的图形。如果x的长 度为n，则对矩阵A的行绘制向量x的图形。向量x可以是行向 量也可以是列向量。 p l o t ( A , B ) 对矩阵A的行绘制矩阵B的列的图形。如果 A和B都是m×n的 矩阵，将绘制n条由m个有序对连成的曲线。 p l o t (. . ., s t r ) 使用字符串s t r指定的颜色和线型进行绘图。表 1 3 - 1列出了s t r 可以取的值。 p l o t ( x 1 , y 1 , s t r 1 , 用字符串s t r 1指定的颜色和线型对y1绘制x1的图形，用字符串

China-pub.coM 第13章图形和声音 201 下载 x2,y2,str2,..)str2指定的颜色和线型对y2绘制x2的图形。每组参数值可 以采用上述除复数值以外的任何一种形式。str1,str2.可以 省略，此时，MATLAB自动为每条曲线选择颜色和线型。 [1,f,p,errorm]= 返回str中不同部分的值。其中代表线型，代表颜色，p代表 colstyle(str) 点的类型，errorm用来保存系统错误信息。 表13-1点类型、线类型与颜色 点类型 线类型 点 实线 星号 虚线 square 正方形 点划线 diamond 菱形 点线 pentagram 五角星形 none 无线 hexagram 六角星形 颜色 none 无点 9 绿色 0 m 品红色 b 蓝色 中 x 灰色 顶点指向左边的三角 白色 7 顶点指向右边的三角 r 红色 正三角 k 黑色 倒三角 黄色 通过将字符串str作为一个参数传递给p1ot,可以指定图形的颜色和线型。表13-1列出了 允许的值和它们代表的意义。这些参数可以组合起来使用，例如，‘y+’表示一个黄色的加号， 而‘b一一’表示一个蓝色的虚线。如果将要画的是几组数据，但是没有指定线型，系统将会 自动按照表13-1赋予它们从黄到黑各种不同的颜色线型。 符号的大小、线条的粗细等也同样可以更改：可参见例13.1(g)或14.2节。 ■例13.1 (a)用下列数据来绘制图形： ×=【-4-20135] y=[16401925] 命令p1ot(x,y)产生的结果如图13-1所示。 (b)在MATLAB中，能很容易地画出点： x=-pi:0.05:pi: plot (x,sin(x)+cos(x),'o'): 产生的结果如图13-2所示

x 2 , y 2 , s t r 2 , . . . ) s t r 2指定的颜色和线型对 y 2绘制x 2的图形. . . .。每组参数值可 以采用上述除复数值以外的任何一种形式。 str1, str2. . .可以 省略，此时，M AT L A B自动为每条曲线选择颜色和线型。 [ 1 , f , p , e r r o r m ] = 返回s t r中不同部分的值。其中l代表线型，f代表颜色，p代表 c o l s t y l e ( s t r ) 点的类型, e r ro r m用来保存系统错误信息。 表13-1 点类型、线类型与颜色 点 类 型 线 类 型 . 点 - 实线 * 星号 - - 虚线 s q u a r e 正方形 － 点划线 d i a m o n d 菱形 ： 点线 p e n t a g r a m 五角星形 n o n e 无线 h e x a g r a m 六角星形 颜色 n o n e 无点 g 绿色 o o m 品红色 + + b 蓝色 x × c 灰色 顶点指向右边的三角 r 红色 ^ 正三角 k 黑色 v 倒三角 y 黄色 通过将字符串s t r作为一个参数传递给 p l o t，可以指定图形的颜色和线型。表 1 3 - 1列出了 允许的值和它们代表的意义。这些参数可以组合起来使用，例如，‘y +’表示一个黄色的加号， 而‘b－－’表示一个蓝色的虚线。如果将要画的是几组数据，但是没有指定线型，系统将会 自动按照表1 3 - 1赋予它们从黄到黑各种不同的颜色线型。 符号的大小、线条的粗细等也同样可以更改；可参见例 1 3 . 1 ( g )或1 4 . 2节。 ■ 例1 3 . 1 (a) 用下列数据来绘制图形： x = [－4 -2 0 1 3 5]； y = [16 4 0 1 9 25] ； 命令p l o t ( x , y )产生的结果如图1 3 - 1所示。 (b) 在M AT L A B中，能很容易地画出点： x = －p i : 0 . 0 5 : p i； p l o t ( x , s i n ( x )*c o s ( x ) ,' o')； 产生的结果如图1 3 - 2所示。 第1 3章 图形和声音 2 0 1 下载

202 ATLAB5手册 China-pub.com 下载 图13-1向量y对向量x绘图 图13-2用小圆圈绘制函数sinr×cosx (©)在同一幅图中可以同时绘制多个函数： x=0:0.1:2 A=【sin(pix):0.5+0.5*x]: plot(x,A): 产生的结果如图13-3所示。 ()可以通过交换参数位置来交换坐标轴。对图13-3和图13-4进行比较： x=0:0.1:2 A=[sin(pix):0.5+0.5*x]: plot(A,x): 00 12 05 图13-3矩阵A对向量x绘图 图13-4向量x对矩阵A绘图 (e)plot命令对复数矩阵同样适用。 clear i 告保证1是复数 r linspace402): 号创建向量x theta linspace(ao*pi): 告创建角向量 [x,y]pol2cart(theta): 号将弧度坐标 z=x+女y 号转化成复数向量 plot(z) 号对z绘图 结果如图l3-5所示。注意：还可以用命令polar、quiver、feather、compass和 rose来对复数绘图：参见13.2节

(c) 在同一幅图中可以同时绘制多个函数： x = 0:0.1:2； A = [sin(pi*x )；0 . 5 + 0 . 5*x ]； p l o t ( x，A )； 产生的结果如图1 3 - 3所示。 ( d )可以通过交换参数位置来交换坐标轴。对图 1 3 - 3和图1 3 - 4进行比较： x = 0:0.1:2； A = [sin(pi*x )；0 . 5 + 0 . 5*x ]； p l o t ( A，x )； (e) p l o t命令对复数矩阵同样适用。 clear i； % 保证i是复数 r = linspace(0，2 )； % 创建向量r theta = linspace(0，1 0*p i )； % 创建角向量 [ x，y] = pol2cart(theta ，r )； % 将弧度坐标 z = x+i*y； % 转化成复数向量 p l o t ( z ) % 对z绘图 结果如图 1 3 - 5所示。注意：还可以用命令 p o l a r、q u i v e r、f e a t h e r、c o m p a s s和 r o s e来对复数绘图；参见1 3 . 2节。 2 0 2 M ATLAB 5 手册 下载 图13-1 向量y对向量x绘图 图13-2 用小圆圈绘制函数s i nx×c o sx 图13-3 矩阵A对向量x绘图 图13-4 向量x对矩阵A绘图

China-bub.com 第13章图形和声音 203 下载 图13-5复向量z代表一个螺旋线。 ()下列命令形成文件expotest..m: %程序执行前应先设定下列 %参数：n,a,b %点数：n. %区间：[a,b] x=[); e1=[门；e2=[];e3=[门；e4=[☐；%清除e1-e4 for i =1:n xx=a+(b-a)*(i-1)/(n-1); x(i)=xx; e1(i)=exp(-(xx^2)); e2(i)=xx2*exp(-(xx2)); e3(i)=xx*exp(-(xx2)); e4(i)=exp(-xx); end 尽管下列代码将会产生同样的结果，但它的效率更高，易读且不易产生错误。 x linspace(a,b,n); e1 exp(-x.~2); e2=(x.2).*exp(-x.2); e3=x.*exp(-x.2); e4 exp(-x); 下列语句： n=50; a=0; b=3; expotest plot(x,e1,x,e2,x,e3,x,e4); 将产生图13-6（左）所示的图形。而 p1ot(x,e1,’+,x,e2,’*’,x,e3,’0’,x,e4,'x);

图13-5 复向量z代表一个螺旋线。 ( f )下列命令形成文件e x p o t e s t . m： 尽管下列代码将会产生同样的结果，但它的效率更高，易读且不易产生错误。 下列语句： 将产生图1 3 - 6 (左)所示的图形。而 第1 3章 图形和声音 2 0 3 下载 ％ 程序执行前应先设定下列 ％ 参数：n, a, b ％ 点数：n. ％ 区间：[a, b] 清除

204 MATLAB5手册 China-bub.com 下载 将产生图13-6（右）所示的图形。 图13-6用标准符号（左）和用户指定的符号（右）对指数函数绘图 (g)假设已定义了与()中相同的变量。现在要来改变线条的粗细： hold on; plot(x,e1,'LineWidth',1); plot(x,e2,'LineWidth',2); plot(x,e3,'LineWidth',3); plot(x,e4,'LineWidth',4); hold off; 命令hold on用来保持当前图形，使得可以在同一幅图中绘制多个图形，而ho1doff 用来关闭图形的：可参见命令集130。其中，曲线e1线条最细，e4线条最粗，如图13-7所示。 a 图137用不同的粗细线条绘制的指数函数图形 ■ 在MATLAB中可以使用errorbar命令绘制数据的误差条形图。该命令的用法与plot命 令完全类似，只是要同时赋予每个点一个误差限。 命令集124 误差条形图 errorbar(x,y,e,str) 绘制向量y对x的误差条形图。误差条对称地分布在的 上方和下方，长度为e。字符串str决定其颜色和线型， 参见表13-1。参考命令集123中的命令p1ot。 errorbar(x,y,1,u, 绘制向量y对x的误差条形图，误差条分布在y上方的长度 str) 为u,下方的长度为l。字符串str选项决定其颜色和风格

将产生图1 3 - 6 (右)所示的图形。 图13-6 用标准符号(左)和用户指定的符号(右)对指数函数绘图 (g) 假设已定义了与( f )中相同的变量。现在要来改变线条的粗细： 命令hold on用来保持当前图形，使得可以在同一幅图中绘制多个图形，而 hold off 用来关闭图形的；可参见命令集 1 3 0。其中，曲线e 1线条最细，e 4线条最粗，如图1 3 - 7所示。 图13-7 用不同的粗细线条绘制的指数函数图形 在M AT L A B中可以使用e r r o r b a r命令绘制数据的误差条形图。该命令的用法与 p l o t命 令完全类似，只是要同时赋予每个点一个误差限。 命令集1 2 4 误差条形图 e r r o r b a r ( x , y , e ,s t r) 绘制向量y对x的误差条形图。误差条对称地分布在 yi的 上方和下方，长度为 ei。字符串s t r决定其颜色和线型， 参见表1 3 - 1。参考命令集1 2 3中的命令p l o t。 e r r o r b a r ( x , y , l , u , 绘制向量y对x的误差条形图, 误差条分布在yi上方的长度 s t r) 为ui,下方的长度为li。字符串s t r选项决定其颜色和风格。 2 0 4 M ATLAB 5 手册 下载 ■

China-pub.com 第13章图形和声音 205 下载 ■例13.2 假定误差限为15%，下面的程序将产生一系列数字，并生成该列数据的误差条形图。 x=11n8pace(0,10,50); %创建一系列值 y exp(sin(x)); %创建数据 de1ta=0.15*y; %计算15号的误差限 errorbar(x,y,delta); %绘出误差条形图 运行后可给出图13-8所示的图形。 图13-8函数etm的误差条形图 ■ 使用comet命令可以绘制彗星图形。彗星图形是一个动态的绘图过程。comet3命令可用 来绘制三维彗星图形：参见13.5节。 命令集125 彗星图形 comet (x,y) 绘制向量y对向量x的彗星轨线。如果只给出一个向量，则用该 向量对其下标值绘图 comet (x,y,1) 绘制慧长为1*1 ength(y)的彗星轨线，1的缺省值为0.1 comet 绘出一个慧星图形的例子 输入doc come可得更多的信息。 MATLAB中有些函数可以用来改变图形的外观。 命令集126 其他绘图命令 area(x,y) 和p1ot命令一样，但是将所得的曲线下方即曲线与横 轴之间的区域填充颜色。 area(x,A) 矩阵A的第一行对向量x绘图，然后依次是下一行与前 面所有行值的和对向量x绘图。每个区域有各自的颜色。 area(y) 等价于x=1:size(y,1) area(···,'Property', 为area创建的带下划线的补片对象设定属性：参见斟章

■ 例1 3 . 2 假定误差限为1 5 %，下面的程序将产生一系列数字，并生成该列数据的误差条形图。 运行后可给出图1 3 - 8所示的图形。 图13-8 函数e s i nx的误差条形图 使用c o m e t命令可以绘制彗星图形。彗星图形是一个动态的绘图过程。 c o m e t 3命令可用 来绘制三维彗星图形；参见 1 3 . 5节。 命令集1 2 5 彗星图形 c o m e t ( x , y ) 绘制向量y对向量 x的彗星轨线。如果只给出一个向量，则用该 向量对其下标值绘图 c o m e t ( x , y , l ) 绘制慧长为l*l e n g t h (y)的彗星轨线，l的缺省值为0 . 1 c o m e t 绘出一个慧星图形的例子 输入doc comet可得更多的信息。 M AT L A B中有些函数可以用来改变图形的外观。 命令集126 其他绘图命令 a r e a ( x , y ) 和p l o t命令一样，但是将所得的曲线下方即曲线与横 轴之间的区域填充颜色。 a r e a ( x , A ) 矩阵A的第一行对向量 x绘图，然后依次是下一行与前 面所有行值的和对向量x绘图。每个区域有各自的颜色。 a r e a ( y ) 等价于x = 1 : s i z e ( y , 1 ) a r e a (. . .,’P r o p e r t y’, 为a r e a创建的带下划线的补片对象设定属性；参见第1 4章。 第1 3章 图形和声音 2 0 5 下载 ％ 创建一系列值 ％ 创建数据 ％ 计算15%的误差限 ％ 绘出误差条形图 ■

206 MATLAB5手册 China-pub.com 下载 Value,···) barh (x,A,format) 对m×n矩阵绘制含有m组、每组n个柱形条的直方图。 字符串formati可以是颜色类型或字符串‘stacked'。 stacked'表示将n个柱形条的值叠加在另一条上。 barh(A) 和barh命令一样，但是令x=1:m。 ezplot (f,xmin,xmax) 绘制函数f在区间[xmin,xmax]上的图形。如果省略xmim 和xmax参数，区间将大概取在一2π~2π之间。由于 ezp1ot命令使用算法来判断该函数变化显著的区间， 因此区间的选取是不固定的。 pareto(y,x) 按降序绘制y中各分量的柱形图。可以给定向量x并且 应该包含x轴的下标。如不给定，则将使用向量y中各 元素的下标，同时，pareto命令还能对由各元素累积 和形成的向量绘制曲线。 pie(x,explode) 绘制向量x的饼图。如果sm(x)<=1,则将给出一个不完 全的饼图。向量explode.与向量x的维数相同，并且explode 中不为零的元素所对应的相应部分将从饼图中独立出来。 scatter(x,y,size, 以具有相同维数的向量x、y所确定的点为圆心，size color) (以点为单位为半径绘制圆。圆的颜色olor确定，可以是 向量、矩阵或颜色字符串。参见elpdesk可得更多信息。 plotmatrix(X,Y) 绘制X的列对Y的列的分散矩阵图形。 plotmatrix(X) 和olotmatrix(区，)一样，但是在对角线上画出柱状图。 【H,AX,B1gAx,p]=返回整个图形的句柄H矩阵。矩阵AX包含单个子坐标 plotmatrix(...) 系的句柄，BigAx包含的是大坐标系的句柄。柱状图的 句柄保存在P中。留下BigAx作为当前句柄如被axes使用 plotyy(x1,y1,x2,y2, y1按左侧轴的刻度对1绘图，y2按右侧轴的刻度对2绘 fun1,fun2) 图。若缺省参数nl和fun2,则结果与使用elot命令相同。 参数funl和参数fun2可以是类似semi1ogx',1 oglog等的 字符串。不同的函数绘图可参见第32节。 ■例13.3 用如下的方法可以在同一副图中绘制不同尺寸的图形。 '%p1otyy演示 '%定义数据 x=0:0.25:4: y exp(x); clf reset; %P1otyy对坐标轴上定义的数据很敏感

V a l u e ,. . .) b a r h ( x , A ,f o r m a t) 对m×n矩阵绘制含有 m组、每组n个柱形条的直方图。 字符串f o r m a t可以是颜色类型或字符串‘ s t a c k e d’。 ‘s t a c k e d’表示将n个柱形条的值叠加在另一条上。 b a r h ( A ) 和b a r h命令一样，但是令x = 1 : m。 e z p l o t ( f ,x m i n,x m a x) 绘制函数f在区间[x m i n, x m a x]上的图形。如果省略x m i n 和x m a x参数，区间将大概取在－ 2p～2p之间。由于 e z p l o t命令使用算法来判断该函数变化显著的区间， 因此区间的选取是不固定的。 p a r e t o ( y , x ) 按降序绘制 y中各分量的柱形图。可以给定向量 x并且 应该包含x轴的下标。如不给定，则将使用向量 y中各 元素的下标，同时，p a r e t o命令还能对由各元素累积 和形成的向量绘制曲线。 p i e ( x ,e x p l o d e) 绘制向量x的饼图。如果s u m ( x ) < = 1，则将给出一个不完 全的饼图。向量e x p l o d e与向量x的维数相同，并且e x p l o d e 中不为零的元素所对应的相应部分将从饼图中独立出来。 s c a t t e r ( x , y ,s i z e, 以具有相同维数的向量x、y所确定的点为圆心，s i z e c o l o r) (以点为单位)为半径绘制圆。圆的颜色由c o l o r确定，可以是 向量、矩阵或颜色字符串。参见h e l p d e s k可得更多信息。 p l o t m a t r i x ( X , Y ) 绘制X的列对Y的列的分散矩阵图形。 p l o t m a t r i x ( X ) 和p l o t m a t r i x ( X , X )一样，但是在对角线上画出柱状图。 [H, AX, BigAx ,p]= 返回整个图形的句柄H矩阵。矩阵A X包含单个子坐标 p l o t m a t r i x (. . .) 系的句柄，B i g A x包含的是大坐标系的句柄。柱状图的 句柄保存在P中。留下B i g A x作为当前句柄(如被a x e s使用) p l o t y y ( x 1 , y 1 , x 2 , y 2 , y 1按左侧y轴的刻度对x 1绘图，y 2按右侧y轴的刻度对x 2绘 f u n 1, f u n 2) 图。若缺省参数f u n 1和f u n 2，则结果与使用p l o t命令相同。 参数f u n 1和参数f u n 2可以是类似‘s e m i l o g x’ , ‘l o g l o g’等的 字符串。不同的函数绘图可参见第1 3 . 2节。 ■ 例1 3 . 3 用如下的方法可以在同一副图中绘制不同尺寸的图形。 2 0 6 M ATLAB 5 手册 下载 ％ plotyy 演示 ％ 定义数据 ％ Plotyy对坐标轴上定义的数据很敏感

China-bub.com 第13章图形和声音 207 下载 plotyy(x,y,x,y,'plot','semilogy') hold on; title('Plotyy') ylabel('Linear scale') 产生结果如图13-9所示，不幸的是plotyy与其他命令一样会产生一些问题。例如：legend 只适用于一个坐标轴。通过ftp:/fitp.mathworks.com/pub/tech-support/library/graphics/plotyy.m 可以获得plotyy.m文件。该文件给出了为所有坐标轴定义标识符的可能情况。 图13-9借助plotyy命令在同一幅图中用plot和semilogy绘制数据图形 ■ ■例13.4 使用area命令，MATLAB可以绘制点的累积图形。 %命令的演示 x=0:10; A=[sin(x);x;(x/3).2]’; clf; areahandle area(x,A) hold on title('Area plot') legend(areahandle,'sin(x)','sin(x)+x','sin(x)+x+(x/3)-2',2) 结果如图13-10所示。 n0阅++u3 图13-l0使用area命令绘制三条曲线 ■ 命令fp1ot可以绘制出标准的MATLAB和用户自定义的函数图形。区间范围和函数名字

产生结果如图1 3 - 9所示，不幸的是p l o t y y与其他命令一样会产生一些问题。例如： l e g e n d 只适用于一个坐标轴。通过 f t p : / / f t p . m a t h w o r k s . c o m / p u b / t e c h - s u p p o r t / l i b r a r y / g r a p h i c s / p l o t y y. m 可以获得p l o t y y. m文件。该文件给出了为所有坐标轴定义标识符的可能情况。 图13-9 借助p l o t y y 命令在同一幅图中用p l o t 和s e m i l o g y 绘制数据图形 ■ 例1 3 . 4 使用a r e a命令，M AT L A B可以绘制点的累积图形。 结果如图1 3 - 1 0所示。 图13-10 使用a r e a 命令绘制三条曲线 命令f p l o t可以绘制出标准的 M AT L A B和用户自定义的函数图形。区间范围和函数名字 第1 3章 图形和声音 2 0 7 下载 ％ 命令的演示 ■ ■

208 MATLAB5手册 China-pub.com 下载 可以作为参数给出。 命令集127 函数图形 fplot(fcn,lim,str) 绘制由字符串fcn指定的函数图形。这可以是标准函数， 也可以是用户在M文件fcn.m中自定义的函数，但不允许 是内联函数。向量im=[X min ma给出绘图区间范围。该向 量也可以包含四个元素，后两个参数用来表示y轴的区间， 即Iim=[XminXms ymin yma。如果字符串str传递给fplot, 则可以根据表13-1来改变图形的线型和颜色。 fplot(fcn,lim,str, 同上所述进行绘图，但是带有一个小于ol的相对误差 tol) 注意，使用fplot绘制所谓的内联函数是不可能的。 ■例13.5 用下面的语句来绘制sinr图形 fp1ot('sin(x.2)’,[0,10]): 将得到如图13-11所示的图形。 05 04 图13-11使用fplot命令绘制函数sinr的图形 ■ 13.2在其他坐标系和复平面上绘图 Plot命令使用的是笛卡儿坐标系，其实，使用其他的坐标系也是可以的。字符串参数str 可以传递给下列所有的命令，以确定绘图的颜色和线型（参见表13-1）。 命令集128 在其他坐标系中绘图 polar(theta,r)在极坐标中绘图。向量thetai的元素代表弧度参数，向量r代表从 极点开始的长度。 semilogx(x,y) 在半对数坐标系中绘图，x轴用以10为底的对数刻度标定。这类

可以作为参数给出。 命令集1 2 7 函数图形 f p l o t ( f c n , l i m , s t r ) 绘制由字符串 f c n指定的函数图形。这可以是标准函数， 也可以是用户在 M文件f c n . m中自定义的函数，但不允许 是内联函数。向量 l i m= [xm i n xm a x ]给出绘图区间范围。该向 量也可以包含四个元素，后两个参数用来表示 y轴的区间， 即l i m=[ xm i n xm a x ym i n ym a x]。如果字符串 s t r传递给f p l o t， 则可以根据表1 3 - 1来改变图形的线型和颜色。 f p l o t ( f c n , l i m , s t r , 同上所述进行绘图，但是带有一个小于 t o l的相对误差 t o l ) 注意，使用f p l o t绘制所谓的内联函数是不可能的。 ■ 例1 3 . 5 用下面的语句来绘制s i nx 2图形 f p l o t (’s i n ( x . ^ 2 )’, [ 0 , 1 0 ] ) ; 将得到如图1 3 - 11所示的图形。 图1 3 - 11 使用f p l o t 命令绘制函数s i nx 2的图形 13.2 在其他坐标系和复平面上绘图 p l o t命令使用的是笛卡儿坐标系，其实，使用其他的坐标系也是可以的。字符串参数 s t r 可以传递给下列所有的命令，以确定绘图的颜色和线型 (参见表1 3 - 1 )。 命令集1 2 8 在其他坐标系中绘图 p o l a r ( t h e t a , r ) 在极坐标中绘图。向量t h e t a的元素代表弧度参数，向量 r代表从 极点开始的长度。 s e m i l o g x ( x , y ) 在半对数坐标系中绘图，x轴用以1 0为底的对数刻度标定。这类 2 0 8 M ATLAB 5 手册 下载 ■

China-pub.com 第13章图形和声音 209 下载 似于p1ot(1og(x),y),但是对于log(0)不能给出警告信息。 semilogy(x,y) 在半对数坐标系中绘图，y轴用以10为底的对数刻度标定。这类 似于p1ot(x,1og1(y)),但是对于log1(0)不能给出警告信息。 1og1og(×,y) 在对数坐标系中绘图。两个坐标轴均用以10为底的对数刻度标 定。这类似于p1ot(1og(x),1og(y),但是对于log0(0)不 能给出警告信息。 参见第2.4节中关于更改坐标系的命令。 ■例13.6 (a)在半对数刻度坐标系中绘图与在通常的笛卡儿坐标系中用plot命令绘图一样容易。 x=linspace(0,7); 冬创建x值 y=exp(x); 冬创建y值 subplot(2,1,1);plot(x,y); 冬绘制通常图形 subp1ot(2,1,2):semi1ogy(x,y):冬绘制半对数刻度曲线 通过使用subp1ot命令可以在一个图形窗口中绘制多个小图形：见第13.3节。执行上述 命令，可以得到图13-12所示的图形。 5 图13-12在普通坐标系（上图）和y轴对数刻度坐标系（下图）中绘制指数函数 (b)为了在极坐标系中绘制曲线，可以使用polar命令。函数 r ecos t-2cos 4t 描绘的是一条复平面上的曲线。这里介绍绘制这条曲线的两种方法。 定义函数 t=1 inspace(0,22*pi,1100): r=exp (cos (t))-2*cos(4*t)+sin(t./12)).5; subplot(2,1,1) p=polar(t,r); 号在极坐标系中绘图 subplot(2,1,2) [x,y]=pol2cart(t,r)；告找到笛卡儿坐标

似于p l o t ( l o g1 0( x ) , y ),但是对于l o g1 0( 0 )不能给出警告信息。 s e m i l o g y ( x , y ) 在半对数坐标系中绘图， y轴用以1 0为底的对数刻度标定。这类 似于p l o t ( x , l o g1 0( y ) ),但是对于l o g1 0( 0 )不能给出警告信息。 l o g l o g ( x , y ) 在对数坐标系中绘图。两个坐标轴均用以 1 0为底的对数刻度标 定。这类似于p l o t ( l o g1 0( x ) , l o g1 0( y ) ),但是对于l o g1 0( 0 )不 能给出警告信息。 参见第2 . 4节中关于更改坐标系的命令。 ■ 例1 3 . 6 (a) 在半对数刻度坐标系中绘图与在通常的笛卡儿坐标系中用 p l o t命令绘图一样容易。 x = l i n s p a c e ( 0 , 7 ) ; % 创建x值 y=exp(x); % 创建y值 s u b p l o t ( 2 , 1 , 1 ) ; p l o t ( x , y ) ; % 绘制通常图形 s u b p l o t ( 2 , 1 , 2 ) ; s e m i l o g y ( x , y ) ; % 绘制半对数刻度曲线 通过使用s u b p l o t命令可以在一个图形窗口中绘制多个小图形；见第 1 3 . 3节。执行上述 命令，可以得到图1 3 - 1 2所示的图形。 图13-12 在普通坐标系(上图)和y轴对数刻度坐标系(下图)中绘制指数函数 (b) 为了在极坐标系中绘制曲线，可以使用 p o l a r命令。函数 描绘的是一条复平面上的曲线。这里介绍绘制这条曲线的两种方法。 % 定义函数 t = l i n s p a c e ( 0 , 2 2*p i , 1 1 0 0 ) ; r = e x p ( c o s ( t ) ) - 2*c o s ( 4*t ) + s i n ( t . / 1 2 ) ) . ^ 5 ; s u b p l o t ( 2 , 1 , 1 ) p = p o l a r ( t , r ) ; % 在极坐标系中绘图 s u b p l o t ( 2 , 1 , 2 ) [ x , y ] = p o l 2 c a r t ( t , r ) ; % 找到笛卡儿坐标 第1 3章 图形和声音 2 0 9 下载