Matlab中的绘图实例

绘图是数据分析中不可或缺的环节，可视化数据可以更直观地观察数据分布趋势和规律，方便进一步分析和预测。在Matlab中，plot函数和stem函数是两个常用的绘图函数，可以方便地对数据进行可视化呈现。

一、plot函数

plot函数的语法格式为：

plot(x,y,LineSpec)

其中，x为横坐标向量，y为纵坐标向量，LineSpec是可选的线条格式参数，表示线条绘制的颜色、类型、宽度等属性。

1. 绘制简单折线图

例如，假设有如下数据：

x = 1:10;

y = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

可以通过以下代码绘制一条折线图：

plot(x,y)

该代码绘制了从（1，5）到（10，0）的一条折线，横坐标为x，纵坐标为y。折线图可以很好地表示数据的趋势和变化状况。

2. 添加线条格式参数

可以通过添加线条格式参数来修改线条的颜色、类型、宽度等属性来使图像更加美观。

例如：

plot(x,y,’r–o’)

代码中，’r’表示红色，’–‘表示虚线线型，’o’表示使用符号标记数据点。运行该代码将得到一条红色的带符号虚线的折线图。

3. 多条折线图绘制

可以在一张图上绘制多条折线图，可以使用hold函数，它可以使多条图像出现在同一张图中。

例如：

x = 1:10;

y1 = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

y2 = [2,6,1,8,5,3,9,4,7,0];

plot(x,y1,’r-o’);

hold on;

plot(x,y2,’g-*’);

代码中的hold on 保持当前图形窗口，并使得下面的图案可以被绘制到当前图中，不覆盖已经存在的图像。运行该代码，将会得到两条折线图，其中y1的线条为红色的实心线，y2的线条为绿色*符号的图线。

4. 添加轴标签和图例

使用xlabel, ylabel, title函数可以添加坐标轴的标签和图标题，方便观察数据分布。使用legend函数可以添加图例，可以在有多个折线图时区分不同的图形。

例如：

x = 1:10;

y1 = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

y2 = [2,6,1,8,5,3,9,4,7,0];

plot(x,y1,’r-o’,’LineWidth’,2);

hold on;

plot(x,y2,’g-*’,’LineWidth’,2);

xlabel(‘X’);

ylabel(‘Y’);

title(‘Plot Example’);

legend(‘line 1′,’line 2′);

代码中的xlabel, ylabel, title函数分别为设定X轴、Y轴坐标轴标签和图形标题。legend函数将line1和line2命名为图例，并出现在图形右上角。运行该程序将得到一个带有轴标签和图例的折线图。

二、stem函数

stem函数的语法格式为：

stem(x,y,LineSpec)

其中，x为横坐标向量，y为纵坐标向量，LineSpec是可选的线条格式参数，表示线条绘制的颜色、类型、宽度等属性。与plot函数不同的是，stem函数绘制的是离散点，而不是连续线条。通常用于表示离散信号和时域波形。

1. 绘制简单的离散信号

例如，假设有如下数据：

x = 1:10;

y = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

可以通过以下代码绘制离散点：

stem(x,y)

该程序绘制了从（1，5）到（10，0）的一系列离散点，横坐标为x，纵坐标为y。离散点可以更加直观地体现数据间隔和分布。

2. 添加线条格式参数

可以通过添加线条格式参数来修改线条的颜色、类型、宽度等属性，使图像更加美观。

例如：

stem(x,y,’r’)

代码中，’r’表示红色。运行该代码将得到一个红色的离散信号图。

3. 多个离散信号绘制

可以在同一张图中显示多个离散信号。对于stem函数，使用hold on函数和plot函数语法相同。

例如：

x = 1:10;

y1 = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

y2 = [2,6,1,8,5,3,9,4,7,0];

stem(x,y1,’r’);

hold on;

stem(x,y2,’g’);

代码中，使用hold on函数，并在两个stem函数中分别添加y1和y2数据绘图。运行该代码将得到两个离散信号。

4. 添加轴标签和图例

与plot函数相同，可以使用xlabel, ylabel, title函数来添加坐标轴标签和图形标题，使用legend函数添加图例。

例如：

x = 1:10;

y1 = [5,1,7,3,6,2,8,4,9,0];

y2 = [2,6,1,8,5,3,9,4,7,0];

stem(x,y1,’r’);

hold on;

stem(x,y2,’g’);

xlabel(‘X’);

ylabel(‘Y’);

title(‘Plot Example’);

legend(‘line 1′,’line 2’);

代码中利用xlabel, ylabel 和 title来设置坐标轴标签和图形标题。legend函数将line1和line2命名为图例，并出现在图形右上角。运行该程序将生成带有轴标签和图例的离散信号图。

总之，Matlab中的plot函数和stem函数可以帮助我们可视化数据，观察数据分布趋势和规律，更好的理解和分析数据。同时，我们也可以通过添加线条格式参数，绘制多条折线、离散信号等，同时添加轴标签和图例，使绘制的图形更加美观和直观。