通信系统仿真-第1章-绪论2015第二讲

第1.5节MATLAB绘图本章要点二维图形的绘制图形的修饰与控制特殊二维图形的绘制三维图形的绘制

二维绘图

一、二维绘图

1．plot(x)

说明：x可以是向量或矩阵。2．plot(x，y)

说明：x，y可以是向量或矩阵。注意：x是向量y是矩阵时：x的长度与矩阵y的行数或列数必须相等，如果x的长度与y的每列元素个数相等，向量x与y的每列向量画一条曲线；如果x的长度与y的每行元素个数相等，则向量x与矩阵y的每行向量对应画一条曲线；如果y是方阵，x和y的行数和列数都相等，则向量x与矩阵y的每列向量画一条曲线。

x和y都是矩阵时：x和y大小必须相同，矩阵x的每列与y的

每列画一条曲线。【例】clearclcx=[0.2.5.7.6.71.21.51.61.92.3];plot(x)【例】clearclcx=[123;789;131415];plot(x)【例】clearclcx=0:0.05:4*pi;%给出x向量，步长0.05y=sin(x);%y为x的正弦函数plot(x,y)【例】clearclcx=0:pi/50:2*pi;y(1,:)=sin(x);y(2,:)=0.3*sin(x);y(3,:)=0.6*sin(x);plot(x,y)3．plot(x，y，’参数’)

说明：x，y可以是向量或矩阵，参数选项为一个字符串，决定二维图形的颜色、线型及数据点的图标。4．plot(x1,y1,‘参数1’，x2,y2,‘参数2’，…)

说明：可以用同一函数在同一坐标系中画多幅图形，x1，y1确定第一条曲线的坐标值，参数1为第一条曲线的选项参数；x2，y2为第二曲线的坐标值，参数2为第二条曲线的选项参数；其他图形以次类推。注：颜色、线型及数据点标记三种属性的符号必须放在同一个字符串内，属性的先后顺序无要求，可以只指定一个或两个，但同种属性不能同时指定两个。ColorMarkLine

bblue.point-solidggreenocircle:dottedrredxx-mark-.dashdotccyan+plus--dashedmmagenta*star(none)nolineyyellowssquarekblackddiamondwwhitevtriangle(down)^triangle(up)<triangle(left)>triangle(right)ppentagramhhexagram

x=-pi:pi/10:pi;y=tan(sin(x))-sin(tan(x));plot(x,y,'--rs','LineWidth',2,...'MarkerEdgeColor','k',...'MarkerFaceColor','g',...'MarkerSize',10)【例】clearclcx=0:0.2:8;y=sin(x);plot(x,y,’r:x’)【例】clearclct=0:pi/100:2*pi;y1=sin(t);y2=sin(t-0.35);y3=sin(t-0.7);plot(t,y1,’:’,t,y2,’--’,t,y3,’-’)legendx=0:.2:12;plot(x,bessel(1,x),x,bessel(2,x),x,bessel(3,x));legend('First','Second','Third');legend('First','Second','Third','Location','NorthEastOutside')

'North'insideplotboxneartop'South'insidebottom'East'insideright'West'insideleft'NorthEast'insidetopright(defaultfor2-Dplots)'NorthWest'insidetopleft'SouthEast'insidebottomright'SouthWest'insidebottomleft'NorthOutside'outsideplotboxneartop

'SouthOutside'outsidebottom'EastOutside'outsideright'WestOutside'outsideleft'NorthEastOutside'outsidetopright(defaultfor3-Dplots)'NorthWestOutside'outsidetopleft'SouthEastOutside'outsidebottomright'SouthWestOutside'outsidebottomleft'Best'leastconflictwithdatainplot'BestOutside'leastunusedspaceoutsideplot二、图形修饰

1．坐标轴的调整（1）坐标轴比例控制函数：axis（[xminxmaxyminymax]）说明：将图形的x轴范围限定在[xminxmax]之间，y轴的范围限定在[yminymax]之间。MATLAB绘制图形时，按照给定的数据值确定坐标轴参数范围。（2）坐标轴特性控制函数：axis（‘控制字符串’）说明：控制字符串根据如表所示的功能控制图形。字符串函数功能字符串函数功能auto自动设置坐标系（默认）：xmin=min(x)、xmax=max(x)、ymin=min(y)、ymax=max(y)ij使用矩阵坐标系。即：坐标原点在左上方，x坐标从左向右增大，y坐标从上向下增大square将图形设置为正方形图形xy使用笛卡儿坐标系equal将图形的x，y坐标轴的单位刻度设置为相等on打开所有轴标注、标记和背景normal关闭axis(square)和axis(equal)函数的作用off关闭所有轴标注、标记和背景（3）坐标刻度标示函数：set(gca，‘xtick’，标示向量)set(gca，‘ytick’，标示向量)说明：按照标示向量设置x，y轴的刻度标示。函数：set(gca，‘xticklabel’，‘字符串|字符串…’)set(gca,‘yticklabel’,‘字符串|字符串…’)说明：按照字符串设置x，y轴的刻度标注。【例】分别改变X轴和Y轴的标注点绘制函数曲线。clearclcx=0:0.05:7;y=sin(x);plot(x,y)axis([03*pi-22])axis('square')set(gca,'yticklabel','-1|-0.5|zero|0.5|one')set(gca,'xtick',[01.43.1456.28])2．文字标示有关图形的标题、坐标轴标注等图形文字标识类函数如下：函数：title（‘字符串’）说明：图形标题。函数：xlabel（‘字符串’）说明：x轴标注。函数：ylabel（‘字符串’）说明：y轴标注。函数：text（x，y，‘字符串’）说明：在坐标（x，y）处标注说明文字。函数：gtext（‘字符串’）说明：用鼠标在特定处标注说明文字。【例】画正弦函数图形，包括坐标轴标题、图形标题并在曲线过零点处做文字标示。clearclct=0:0.05:2*pi;plot(t,sin(t))set(gca,'xtick',[01.43.1456.28])xlabel('t(deg)')ylabel('magnitude(v)')title('thisisaexample0\rightarrow2\pi')text(3.14,sin(3.14),'\leftarrowthiszerofor\pi')text(0.71*3.14,-0.1,'thisisaexamplezero:\uparrow2\pi','FontSize',18)text(0.5,0.8,'InthisfigureEquationis:sin(\pi)')text(0.5,0.5,'Inanotherfigureyoucantype:\ite^{i\omega\tau}=cos(\omega\tau)+isin(\omega\tau)')3．图例注解

函数：legend（字符串1，字符串2，…，参数）说明：此函数在图中开启一个注解视窗，依据绘图的先后顺序，依次输出字符串对各个图形进行注解说明。如字符串1表示第一个出现的线条，字符串2表示第二个出现的线条，参数字符串确定注解视窗在图形中的位置，其含义如下表所示。ControllingLegends参数含义参数含义0尽量不与数据冲突，自动放置在最佳位置3放置在图形的左下角1放置在图形的右上角（默认）4放置在图形的右下角2放置在图形的左上角-1放置在图形视窗外右边【例】clearclcx=0:0.2:12;plot(x,sin(x),’-’,x,1.5*cos(x),’:’);legend(‘First’,’Second’,-1);%将注解视窗放置在图形视窗

外的右上方三、图形控制

1．图形的保持函数：holdon说明：保持当前图形及轴系的所有特性函数：holdoff说明：解除图形保持2．网格控制函数：gridon说明：在所画的图形中添加网格线函数：gridoff说明：在所画的图形中去掉网格线clearclcx=0:0.2:12;plot(x,sin(x),’-’,x,1.5*cos(x),’:’);legend(‘First’,’Second’,-1,);gridon3．图形窗口的分割函数：subplot(m，n，p)说明：将当前窗口分割成m×n个小区域，并指定第p个区域为当前的绘图区域。区域的编号原则是“先上后下，先左后右”。4．图形的填充函数：fill(x，y，‘颜色参数’)说明：在由数据所构成的多边形内，用所指定的颜色填充。如果该多边形不是封闭的，则用初始点和终点的连线将其封闭。颜色参数三维控制符同plot函数。【例】把当前窗口分割成四个区域，绘制四条函数曲线clearclcx=0:0.05:7;y1=sin(x);y2=1.5*cos(x);y3=sin(2*x);y4=5*cos(2*x);subplot(2,2,1);plot(x,y1);title(‘sin(x)’)subplot(2,2,2);plot(x,y2);title(‘cox(x)’)subplot(2,2,3);plot(x,y3);title(‘sin(2x)’)subplot(2,2,4);plot(x,y4);title(‘sin(2x)’)【例】绘制正弦函数曲线，并用黑色填充clearclcx=0:0.05:7;y=sin(x);subplot(121)plot(x,y)subplot(122)fill(x,y,’k’)

特殊二维图形绘图

一、特殊坐标二维图形

特殊坐标二维图形函数函数名称命令格式说明对数坐标图形semilogx(x，y，参数)绘制半对数坐标图形，其中横轴取以10为底的对数坐标，纵轴为线性坐标。对x，y的要求与plot函数相同semilogy(x，y，参数)绘制半对数坐标图形，其纵轴取以10为底的对数坐标，横轴为线性坐标。对x，y的要求与plot函数相同loglog(x，y，参数)绘制坐标轴都取以10为底的对数坐标图形。对x，y的要求与plot函数相同极坐标图形polar(theta，radius，参数)函数绘制相角为theta、半径为radius的极坐图形。相角为弧度制%Createsomedataeb=0:5;SER=[0.14470.11120.07220.04380.02430.0122];BER=[0.07530.05740.03700.02220.01220.0061];

%Createay-axissemilogplotusingthesemilogyfunction%PlotSERdatainblueandBERdatainredfigure;semilogy(eb,SER,'bo-');holdon;semilogy(eb,BER,'r^-');

%Turnonthegridgridon;

%Addtitleandaxislabelstitle('PerformanceofBasebandQPSK');xlabel('EbNo(dB)');ylabel('SERandBER');loadresponseDatafrequencymagnitude;

%Createanx-axissemilogplotusingthesemilogxfunctionfigure;semilogx(frequency,magnitude);

%Settheaxislimitsandturnonthegridaxis([min(frequency)max(frequency)-6.56.5]);gridon;

%Addtitleandaxislabelstitle('MagnitudeResponse(dB)');xlabel('Frequency(kHz)');ylabel('Magnitude(dB)');zeta=[0.01.020.050.1.2.51];

%Defineacolorforeachdampingfactorcolors=['r''g''b''c''m''y''k'];

%Createarangeoffrequencyvaluesequallyspacedlogarithmicallyw=logspace(-1,1,1000);

%Plotthegainvs.frequencyforeachofthesevendampingfactorsfigure;fori=1:7

a=w.^2-1;b=2*w*zeta(i);gain=sqrt(1./(a.^2+b.^2));

loglog(w,gain,'color',colors(i),'linewidth',2);holdon;end

%Settheaxislimitsaxis([0.1100.01100]);

%Addatitleandaxislabelstitle('|G|(\omega)vs\omega');xlabel('\omega');ylabel('|G|(\omega)');

%Turnthegridongridon;【例】对同一向量分别绘制线性坐标图和三种对数坐标图clearclcy=[0,0.55,2.5,6.1,8.5,12.1,14.6,17,20,22.1];subplot(221);plot(y);title(‘线性坐标图’);subplot(222);semilogx(y);title(‘x轴对数坐标图’);subplot(223);semilogy(y);title(‘y轴对数坐标图’)subplot(224);loglog(y);title(‘双对数坐标图’);【例】绘制极坐标图clearclct=0:0.01:2*pi;r=2*cos(2*(t-pi/8));polar(t,r)二、特殊二维图形

函数名称命令格式说明绘图函数fplot（‘x’,[min,max]）x为函数名。用来绘制