使用最小二乘法拟合曲线,要求拟合的曲线通过给定点,写成matlab程序
时间: 2023-06-29 20:17:27 浏览: 192
使用最小二乘法拟合曲线可以通过构造方程组解析求解,也可以通过 MATLAB 中的 polyfit 函数进行求解。下面是使用 polyfit 函数拟合曲线的示例代码:
```matlab
% 生成测试数据
x = linspace(0, 2*pi, 50);
y = sin(x) + 0.1*randn(size(x));
% 拟合曲线
p = polyfit(x, y, 3); % 三阶多项式拟合
y_fit = polyval(p, x);
% 绘制结果
figure;
plot(x, y, 'o', x, y_fit, '-');
legend('原始数据', '拟合曲线');
```
这段代码首先生成了一个正弦曲线,并添加了高斯噪声。然后使用 polyfit 函数对数据进行三阶多项式拟合,并最终绘制出了原始数据和拟合曲线。
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使用移动最小二乘法拟合曲线,要求拟合的曲线通过给定点,写成matlab程序
移动最小二乘法(Moving Least Squares, 简称 MLS)是一种基于局部权重函数的曲面重建方法,它可以通过给定的点云数据,拟合出一个平滑的曲面。下面是用 MATLAB 实现 MLS 拟合曲线的示例代码:
```matlab
% 生成测试数据
x = linspace(0, 2*pi, 50);
y = sin(x) + 0.1*randn(size(x));
% 设置 MLS 参数
radius = 0.2; % 半径
degree = 1; % 多项式次数
% 构造权重函数
weight = @(r) (1 - r.^3).^3; % 高斯函数
% 计算 MLS 拟合曲线
y_fit = zeros(size(x));
for i = 1:numel(x)
% 计算每个查询点的权重
d = abs(x(:)-x(i));
w = weight(d / radius);
w = w / sum(w);
% 构造多项式
p = ones(size(x(:)));
for j = 1:degree
p = [p, x(:).^j];
end
% 计算系数
c = p' * diag(w) * p \ (p' * diag(w) * y(:));
% 计算查询点的值
p_q = ones(size(w));
for j = 1:degree
p_q = [p_q, x(i).^j];
end
y_fit(i) = p_q * c;
end
% 绘制结果
figure;
plot(x, y, 'o', x, y_fit, '-');
legend('原始数据', '拟合曲线');
```
这段代码首先生成了一个正弦曲线,并添加了高斯噪声。然后通过设置半径和多项式次数,构造了一个权重函数和多项式,对每个查询点进行 MLS 拟合,并最终绘制出了原始数据和拟合曲线。
让最小二乘法拟合曲线首末端通过定点,写成matlab代码
好的,最小二乘法拟合曲线的代码如下:
```matlab
% 定义首末端点的坐标
x0 = 0; y0 = 1;
xn = 10; yn = 2;
% 定义拟合曲线的阶数
n = 3;
% 构造系数矩阵A和常数矩阵B
A = zeros(n+1, n+1);
B = zeros(n+1, 1);
for i = 1:n+1
for j = 1:n+1
A(i, j) = sum((0:0.1:10).^(i+j-2));
end
B(i) = sum(((0:0.1:10)-x0).^(i-1)) - y0*((n==i-1)*1);
end
% 求解线性方程组Ax=B
C = A\B;
% 绘制拟合曲线
x = 0:0.1:10;
y = 0;
for i = 0:n
y = y + C(i+1)*(x-x0).^i;
end
y = y + y0;
plot(x, y);
hold on;
% 绘制首末端点
plot([x0, xn], [y0, yn], 'o');
```
其中,首末端点的坐标分别为`(x0, y0) = (0, 1)`和`(xn, yn) = (10, 2)`,拟合曲线的阶数为`n=3`。代码中通过构造系数矩阵A和常数矩阵B,求解线性方程组Ax=B,得到拟合曲线的系数C。最后,根据系数C绘制拟合曲线,并在图中绘制首末端点。
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