MATLAB实验三
MATLAB实验三：⽂件操作及数据的可视化实验项⽬名称：⽂件操作及数据的可视化
实验⽬的：
1.熟悉MATLAB 软件的⽂件操作的环境命令；
2.掌握数据的存储及利⽤存储交换数据的⽅式；
3.掌握数据可视化的基本步骤；
4、掌握基本MATLAB 绘制2D，3D曲线及3D曲⾯的⽅法。
实验内容及要求：
matlab等高线填充颜
1．打开“图形窗⼝”，熟悉其中各个菜单和⼯具的功能和⽤法
2、将当前⼯作空间中所有以S开头的变量保存到⽂件svar.dat⽂件中。
清除当前⼯作空间中所有变量。然后读⼊⽂件svar.dat的内容。
>> save svar.dat s* -ascii
>> clear all
>> load svar.dat
3、⽤EXCEL做⼀张简单的成绩表，只包括语⽂、数学、英语等三门课的成绩，记录数输⼊3个。然后在MATLAB中，读⼊EXCEL表格内容。
>> [a,b]=xlsread('book1.xls')
4、⽤importdata 命令分别导⼊4个不同的⽂件(图⽚、声⾳、⽂字、Excel⽂档)。>>clear all
>>image1=importdata(‘abc.jpg’);
>>so und1=importdata(‘shengyin.wav’);
>>word1=importdata(‘wenzi.dat’);
>>excel1=importdata(‘book1.xls’);
5、在同⼀个窗体中画出正弦函数和余弦函数的图象。要求正弦图象⽤蓝⾊实线，余弦图象⽤黄⾊虚线。
>>x=0:pi/100:2*pi;
>>y1=sin(x);
>>y2=cos(x);
>>plot(x,y1,’b-‘,x,y2,’y—‘)
6、划分⼦图如2*2的形式，并在第⼀个⼦图上绘制正弦函数，在第⼆个⼦图上绘制余弦函数，在第三个⼦图上同时绘制正弦函数和余弦函数。
>>x=0:0.001:5;
>>subplot(2,2,1);plot(x,sin(x));grid on;
>>subplot(2,2,2);plot(x,cos(x));grid on;
>>subplot(2,2,3:4);plot(x,sin(x)+cos(x));grid on;
7、绘制如下函数的三维⽹格曲⾯，x ，y 的取值范围为 [-6,6] [-4,4]
（1）
2222sin(),(y x y x y x z ++=
（2） 2
22)1()(100),(x x y y x f -+-= （3）
0cos sin 4
=-+z y x
plot3、mesh 、surf 、surfc 、surfl 、waterfall 等命令可以绘制两个变量的三维⽴体图形。如果x,y,z 分别代表三个坐标轴上的坐标，并且是长度相同的向量，可以⽤plot(x,y,z)命令绘制出⼀条曲线。如果ｚ是⼀个矩阵，表⽰⼀个曲⾯的z 坐标,x 和y 分别为构成该曲⾯的x 和y 向量,c 为颜⾊矩阵，该曲⾯⽹格的绘制可⽤如下命令:
mesh(x,y,z,c)缺省c 是MATLAB ⾃动假定c=z，即颜⾊的设定正⽐于图形的⾼度。surf 命令则可以将⽹格
⽤颜⾊填充。surfc 和surfl 的调⽤⽅式与surf 相同，它们可以获得带有等⾼线和带有阴影的三维图形。例如下⾯的命令：
>>x=-10:0.05:10;y=-10:0.05:10;
>>[X,Y]=meshgrid(x,y);
>>Z=sin(sqrt(X.^2+Y.^2))./sqrt(X.^2+Y.^2);
>>mesh(X,Y,Z) (2) (3) 略
8．绘制函数()()()221exp 2f x x y π=
-+在33x -<<，33y -<<；上的表⾯图
>> syms x y
>> z = 1/(2*pi)*exp(-(x^2+y^2));
>> ezsurf(x,y ,z,[-3,3,-3,3]);
9．绘制下列函数的图像
（1）()2sin f x x x =+，[]0,2π（2）()32
21f x x x =++，[]2,2-
（1）
>> f = sym('sin(x) + x^2');
>> ezplot(f,[0,2*pi]);
（2）
>> f = sym('x^3 + 2*x^2 + 1');
>> ezplot(f,[-2 2]);
10．对符号表达式22x y z xe --=，进⾏如下变换
（1）关于x 的傅⽴叶变换
（2）关于y 的拉普拉斯变换
（3）分别关于x 和y 的 Z 变换
（1）
>> syms x y
>> z = x*exp(-(x^2+y^2));
>> syms u v
>> fourier(z,x,u)
-1/2*i*pi^(1/2)*u*exp(-y^2-1/4*u^2)
（2）
>> laplace(z,y,v)
ans =
1/2*x*exp(-x^2)*pi^(1/2)*exp(1/4*v^2)*erfc(1/2*v)
（3）
>> ztrans(z,x,u)
ans =
-u*diff(ztrans(exp(-x^2-y^2),x,u),u)
>> ztrans(z,y,v)
ans =
x*ztrans(exp(-x^2-y^2),y ,v)
11. 编写程序，该程序在同⼀窗⼝中绘制函数在 []0,2π之间的正弦曲线和余弦曲线，步
长为 /10π，线宽为 4 个象素，正弦曲线设置为蓝⾊实线，余弦曲线颜⾊设置为红⾊虚线，两条曲线交点处，⽤红⾊星号标记>> x=0:pi/10:2*pi;
>> sinx = sin(x);
>> cosx = cos(x);
>> figure,plot(x,sinx,'LineWidth',4)
>> hold on,plot(x,cosx,'r:','LineWidth',4)
>> hold on,plot(x(find(cosx==sinx)),cosx(find(cosx==sinx)),'r*','LineWidth',4)
12. 绘制下列图像
（1）sin y x x =，010x π<<
（2）三维曲线：226621z x xy y x y =++++-，1010x -<<，1010y -<<
（3）双曲抛物⾯：2
2
164x y z =-，1616x -<<，44y -<<
（4）001
x a
x a y a x b b a
b x 0<
(5) 通过函数⽅式在第 2 题⽣成的图形中添加注释，⾄少应包括：标题，⽂本注释，图例
（1）
>> x = 0:pi/10:10*pi;
>> plot(x,sin(x))
>> [X,Y] = meshgrid(-10:0.5:10);
>> Z = X.^2 + 6*X*Y + Y .^2 + 6*X + 2*Y -1; >> plot3(X,Y ,Z)
（3）
>> [X,Y] = meshgrid(-16:0.4:16,-4:0.1:4); >> Z = X.^2/16 - Y .^2/4;
>> plot3(X,Y ,Z)
（4）
>> a=0.1;b=0.8;
>> x=0:0.1:1;
>> y=zeros(size(x));
>> ind = (x>=a & x<=b);
>> y(ind) = (x(ind)-a)/(b-a);
>> plot(x,y)
(5) >> title('正弦曲线和余弦曲线');
>> gtext('sin(x)')
>> gtext('cos(x)')
>> legend('sin(x)','cos(x)')

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