《信號與系統實驗報告》
實驗三:MATLAB的數據圖形可視化
一、實驗目的
1、掌握MATLAB數據可視化的基本命令和方法，掌握MATLAB圖形窗口的創建，以及運用.fig文件保存圖形的方法。
2、掌握運用plot命令繪製二維曲線,實現數據圖形可視化的方法。
3、掌握通過MATLAB圖形窗口及其屬性編輯器，對已繪製圖形對象的屬性（點色、點大小、點邊色、線色、線型、線寬、標記、標題、坐標軸、圖例、坐標格網等）進行交互式設置與編輯的方法。
4、熟悉和掌握通過M文件編程，實現對已繪製圖形對象的點色、點大小、點邊色、線色、線型、線寬、標記、圖名、坐標軸名、圖例、坐標格網等進行命令行設置與編輯的方法。
二、實驗環境及平臺
信息學院實驗機房雲桌面系統，MATLAB2018平臺。
三、實驗內容及要求
下表是中美兩國在1950年到2015年期間的年鋼產量統計數據。
單位：千萬噸
1、運用MATLAB向量生成法，生成1950年到2015年，時間間隔為5年的時間向量（包含14個數據點）。分別生成上表數據所對應用中國鋼產量（包含14個數據點）和美國鋼產量數據向量（包含14個數據點）。
2、請用figure命令在MATLAB中創建一個圖形窗口，運用plot命令在該圖形窗口中分別繪製中美兩國在1950年到2015年期間的年鋼產量曲線圖。
3、通過MATLAB圖形窗口及其屬性編輯器，對已繪製圖形對象的屬性進行交互式設置與編輯。要求為：
中國鋼產量曲線：點色（紅色）、點大小（8）、點邊色（紅色）、線色（紅色）、線型（實線）、線寬（2）、標記（實心圓）
美國鋼產量曲線：點色（藍色）、點大小（20）、點邊色（藍色）、線色（藍色）、線型（虛線）、線寬（3）、標記（圓圈）
顯示坐標格網，橫坐標名為「年」，縱坐標單名為「千萬噸」，圖名為「1950年到2015年期間中美兩國年鋼產量數據的變化」。
將上述設置和編輯完成的圖形對象保存為.fig文件。
4、打開M文件編輯器，創建和編寫一個M文件，運用MATLAB的plot等圖形對象設置與編輯命令，重新繪製上表中的兩條曲線。要求如下：
要求為：
中國鋼產量曲線：點色（綠色）、點大小（20）、點邊色（綠色）、線色（綠色）、線型（虛線）、線寬（3）、標記（圓圈）
美國鋼產量曲線：點色（黃色）、點大小（8）、點邊色（紅色）、線色（黃色）、線型（實線）、線寬（2）、標記（實心圓）
顯示坐標格網，橫坐標名為「年」，縱坐標單名為「千萬噸」，
圖名為「1950年到2015年期間中美兩國年鋼產量數據的變化」。
將實現上述圖形繪製要求的M文件保存為.m文件，並將M文設置和編輯完成的圖形對象保存為.fig文件。
四、實驗原理與方法
1、MATLAB的圖形窗口。
2、MATLAB的圖形屬性編輯器。
3、MATLAB的.fig圖形文件。
4、plot二維曲線繪製命令及其圖形屬性設置方法。
五、實驗結果及原始碼
1、鋼材產量數據的存儲:
原始碼：
% 變量命名說明：time->時間;c/C->China;a/A->America；
% c為中國每年鋼材產量，C為包含時間和對應鋼材產量的向量；
% a和A類同；
time=1950:5:2015;%藉助向量法生成時間數據；
% 分別存入中美兩國每年鋼材產量數據；
c=[0.06 0.29 1.35 1.22 1.78 2.39 3.71 4.68 6.64 9.54 12.9 34.9 63.9 80.4];
a=[8.76 10.6 9.01 11.9 11.9 10.6 10.1 8.01 8.97 9.36 10.2 9.49 8.05 7.88];
%生成總的時間及對應鋼材產量數據；
C=[time;c];
A=[time;a];
實驗結果：
在工作區創建了上述相關的所有數據。
2、繪製鋼材產量曲線圖：
代碼：
figure%新建一個圖形界面；
plot(time,c,time,a)
%在該圖形界面繪製出中美兩國鋼產量曲線；
% 添加圖形相關信息；
xlabel('年')
ylabel('千萬噸')
title('1950年到2015年期間中美兩國年鋼產量數據的變化')
legend('中國','美國')
實驗輸出結果：
3、利用第二題中的繪圖plot函數繪製出曲線，然後在圖形界面打開圖形的數學檢查器，按照要求找到相關參數並修改即可，最終得到如下所示的實驗結果：
4、利用figure新建一個圖形界面，用plot函數繪製相關曲線，並按要求設置相關線寬、顏色、點大小顏色等參數，繪製得到如下結果：
方法：
figure%新建一個圖形界面，便於繪圖；
plot(time,c,'--ob','LineWidth',3,'MarkerEdgeColor','b','MarkerSize',20)
hold on
plot(time,a,'ro','LineWidth',2,'MarkerEdgeColor','r','MarkerFaceColor','r','MarkerSize',8)
% 添加圖形相關信息，坐標軸，標題等；
xlabel('年')；ylabel('千萬噸')；
title('1950年到2015年期間中美兩國年鋼產量數據的變化')%圖片標題
legend('中國','美國')%添加圖例
結果：