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導讀：現在很多學科都要用到MATLAB，為什麼呢？因為人們很難直觀的從一大堆數據中發現它們的含義或者規律，而數據圖形能夠使視覺感官直接感受到數據的許多內在本質，發現數據的內在聯繫。MATLAB可以表達出數據的二維、三維的圖形。通過圖形的線型、色彩、視角等屬性的控制，可把數據的內在特徵表現出來。所以自然成為很多學科畫圖的首選工具。下面我們一起來學習Matlab繪圖的基本知識和相關命令。MATLAB擁有強大的繪圖功能，軟體提供了一系列的繪圖函數，用戶不需要過多的考慮繪圖的細節，只需要給出一些基本參數就能畫出所需圖形。這類畫圖函數稱為高層繪圖函數。
而且MATLAB還提供了直接對圖形句柄進行操作的低層繪圖操作，這樣就可以直接對畫好的圖形直接操作。這類操作是將圖形的每個圖形元素（如坐標軸、曲線、文字等）看做一個獨立的對象，系統給每個對象分配一個句柄，通過句柄對該圖形元素進行操作，而不影響其他部分。是不是很牛啊？
二維圖形是將平面坐標上的數據點連接起來的平面圖形。可以採用不同的坐標系，如直角坐標、對數坐標、極坐標等。二維圖形的繪製是其他繪圖操作的基礎。
最基本也是最重要的函數登場了！plot函數！怎麼用？有沒有實例？我們接著往下學習。
二維圖形是將平面坐標上的數據點連接起來的平面圖形。可以採用不同的坐標系，如直角坐標、對數坐標、極坐標等。二維圖形的繪製是其他繪圖操作的基礎。上堂課講到繪製二維曲線的基本函數為plot，怎麼用呢？plot函數是最基本而且應用最為廣泛的繪圖函數，利用它可以在二維平面上繪製出不同的曲線。怎麼個不同法呢？
講完理論，該來動手演練了。無實踐、無工科。
這樣的程序會出什麼結果呢？subplot有什麼功能呢？linspace又有什麼功能呢？請大家到help裡面查找這兩個函數的說明文件。至於如何使用？咱們接著學習。
同學們是不是得到這樣的圖形呢？
再給出一個例子。在[0 , 2pi]區間，繪製一條曲線。什麼曲線呢？
程序如下：在命令行窗口中輸入以下命令
>> x=0:pi/50:2*pi;>> y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);>> plot(x,y
程序執行後，打開一個圖形窗口，在其中就有程序想要繪製的曲線。注意：指數函數和正弦函數之間要用點乘運算，因為二者是向量。很多同學經常不注意整個點，這個點有什麼用呢？請同學們去問百度。
一定要知道點乘和乘的差異！！！
作為剛接觸MATLAB任何人，還要掌握哪些知識呢？
極坐標是屬於高中就學習的數學知識，因此有必要在這裡講一下。
還需要簡單的講一些圖像處理的知識。同學們不要擔心，都是最基本的知識。
一點都不難！這些函數必須都要會使用，而且是熟練使用。
還要補充講解一個函數。semilogx函數
功能：x軸對數圖形。對於通信專業的學生而言，這個函數是肯定要用到的。請大家在命令行中寫一下下面的代碼，看看會出現什麼結果？
>>x = 0:.1:10;>>semilogx(x,cos(10.^x))那bar函數又怎麼使用呢？hist函數又怎麼使用呢？stem函數又怎麼使用呢？好學的同學可以通過matlab的help來找到問題的答案！順便再提一句：點乘和乘的差別是什麼呢？這裡又遇見了點乘了哦！
休息一下！
需要同學們課後找資料來學習哦。哪個函數是用來畫二維條形直方圖呢？哪個函數是用來畫二維垂直條形圖呢？
stem函數怎麼用？以後大家在學習我的《數位訊號處理》的時候，可要用到它哦。本課程講解了部分二維圖形的注釋命令，那麼還有哪些其他命令呢？
比如legend命令。該函數可以在圖形上添加文字。該命令對有多種圖形對象類型（線條圖、條形圖等）的窗口中顯示出一個文字框。
講完理論，就來實踐。還是那句老話，無實踐，無工科。帶病堅持講課，而且還在課後寫文章，真的很累，但我更要堅持，做一個好榜樣。即使只有幾個員能體會個中辛苦。
函數說明：axis([xmin xmax ymin ymax])功能：設置當前圖形的坐標範圍，分別為x軸的最小值和最大值，y軸的最小值和最大值。axis off：關閉所有的坐標軸標籤、刻度、背景。axis on：打開所有的坐標軸標籤、刻度、背景。title函數功能：給當前軸加上標題。每個axes圖形對象可以有一個標題。標題定位於axes的上方正中央。title('string') 在當前坐標軸上方正中央放置字符串string作為標題。預先看看電子類、通信類專業的同學們將要畫什麼圖呢？
誤碼率性能！！！
同學們也會在《通信原理》中看到它（上圖）。同學們做好學習的準備了嗎？以後這些圖可是都要會畫的哦！
以上講解了很多二維圖形注釋命令，大家一定要多多實踐！
title('string') ：在當前坐標軸上方正中央放置字符串string作為標題。
text(x,y,'string')：在圖形中指定的位置(x,y)上顯示字符串string。xlabel('string')、ylabel(『string』) ：在當前軸對象中的x、y軸貼標籤。注意：若再次執行xlabel或ylabel命令，則新標籤會覆蓋舊標籤。grid off ：在當前的坐標軸中去掉分隔線。
上述內容就是關於如何畫二維圖形的知識。那如何畫三維圖形呢？
matlab三維畫圖主要有三個命令：plot3命令、mesh命令和surf命令。
本課程只是簡單介紹一下plot3函數。
plot3是三維畫圖的基本函數，繪製的是最為主要的3D曲線圖，最主要的調用格式是：plot3（X，Y，Z）
當X，Y，Z為長度同樣的向量時，plot3命令將繪得一條分別以向量X，Y，Z為（X，Y，Z）坐標值的曲線。
當X，Y，Z均為m*n的矩陣時，plot3命令將繪得m條曲線，每條曲線均為X，Y，Z列向量為（X，Y，Z）坐標值的曲線。
餘下的兩個函數怎麼使用呢？請同學們自行查找資料學習吧。
溫馨提示：通信類學生一定要掌握semilogx函數的用法哦，因為你會一直和它打交道。比如上堂課涉及的誤碼率曲線圖就是這個函數畫的哦。
增加2.4 專業領域畫圖。為同學們以後做好鋪墊！
scatter可用於描繪散點圖。
scatter(X,Y)：X和Y是數據向量，以X中數據為橫坐標，以Y中數據位縱坐標描繪散點圖，點的形狀默認使用圈。
例子：
Y = X + rand(size(X));
scatter(X, Y)可用於通信仿真中表示信號的星座圖，當然也在數據分析的很多地方可以用！！！
bar：條形圖
bar3 : 3D條形圖
barh : 繪製水平條形圖
bar3h : 水平3D條形圖
histogram: 直方圖
histogram2：二元直方圖
polarhistogram：極坐標中直方圖
請同學們在命令行窗口使用這些函數，一定要掌握！只有通過使用才能掌握！反覆強調操作的重要性，不知道有沒有效果？我也只能做到這樣了！此時，老師拋出一個問題？matlab能不能製作動圖呢？用一個程序實例來完成畫圖課程的講解！
data = normrnd(0,2,1,1000);% 生成隨機數（正態分布）%繪製直方圖hist(data,30); hold on;%求出概率密度函數參數[mu,sigma]=normfit(data);%繪製概率密度函數[n,x]=hist(data,30);y = normpdf(x,mu,sigma);% 處理數據，使得密度函數和最高點對齊y=y/max(y)*max(n);plot(x,y,'r-');學過概率統計課程的人都應該能看懂！正態分布的案例實在是太多了。請記住上述程序中涉及到的函數。這個程序就是為了讓同學們感受正態分布和平均分布的差異！有圖就非常容易理解！最後，我只想把我的知識通過網絡傳播給真正想學的人了！
自2020年11月起，蔡老師每周三和周六，免費在仿真秀平臺開展《Matlab工程師線上訓練營》，並且為用戶提供即時在線答疑。11月14日晚20-21時，我將繼續直播，歡迎大家繼續來聽。溫馨提示：電子類、通信類專業的大學生們必看！適合在電子、通信、生物醫學、計算機領域工作的研究人員自學MATLAB！
注：11月14日今晚20時直播，已經講到了第三課，錯過前首播的同學，可以在仿真秀官網回看視頻，免費的。
作者：蔡老師，仿真秀專欄作者
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