MATLAB计算结果可视化和卷积操作实验报告
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更新于2024-08-04
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MATLAB计算结果可视化和卷积操作
MATLAB是一种功能强大且广泛应用于科学计算、数据分析和可视化的高性能语言。实验三MATLAB计算结果可视化和卷积操作是MATLAB基础实验之一,本实验旨在掌握MATLAB的计算结果可视化方法和卷积操作。
一、实验目的
掌握二维平面图形的绘制方法,能够使用这些方法进行常用的数据可视化处理,并掌握卷积运算。
二、实验设备
计算机、MATLAB软件
三、实验要求
本实验属于设计实验,请先根据(四)实验内容的(a)【matlab相关介绍及演示】,并完成(b)【实验操作】。请在页眉处填写班级、学号、姓名,并将实验报告命名为“实验三_学号_姓名”,并通过FTP上传至指定文件夹。
四、实验内容
(a)MATLAB相关介绍及演示
MATLAB在数据可视化方面的表现能力很强。它的图形处理能力不仅功能强大,而且充分考虑了不同层次用户的不同需求,系统具有两个层次的绘图指令:一个层次是直接对图形句柄进行操作的底层绘图指令;另一层次是在底层指令基础上建立的高层绘图指令。
常用的MATLAB绘图语句有figure、plot、subplot、stem等,图形修饰语具有title、axis、text等。
(1)figure语句
figure有两种用法。当只有一句figure命令时,程序会创建一个新的图形窗口,并返回一个整数型的窗口编号。当采用figure(n)时,表示将第n个图形窗口作为当前的图形窗口,将其显示在所有窗口的最前面。如果该图形窗口不存在,则新建一个窗口,并赋以编号n。
(2)plot语句
线形绘图函数。用法为plot(x,y,’s’)。参数x为横轴变量,y为纵轴变量,s用以控制图形的基本特征如颜色、粗细等,通常可以省略,常用方法如表2-1所示。
表2-1plot命令的参数及其含义
|参数|含义|参数|含义|参数|含义|
|y|黄色|.|点|-|实线|
|m|紫色|o|圆|:|虚线|
|c|青色|x|打叉|-.|点划线|
|r|红色|+|加号|--|破折线|
|g|绿色|*|星号|^|向上三角形|
|b|蓝色|s|正方形|<|向左三角形|
|w|白色|d|菱形|>|向右三角形|
|k|黑色|v|向下三角形|p|五角星形|
(3)subplot语句
subplot(m,n,i)是分割显示图形窗口命令,它把一个图形窗口分为m行n列共m×n个小窗口,并指定第i个小窗口为当前窗口。
(4)二维统计分析图
在MATLAB中,二维统计分析图形很多,常见的有条形图、阶梯图、杆图和填充图等,所采用的函数分别是:
五、卷积运算
卷积运算是MATLAB中的基本运算之一,它可以将两个信号相乘以获取卷积结果。卷积运算的公式为:
y[n]=x[n]*h[n]=∑x[k]*h[n-k]
其中,x[n]和h[n]分别是输入信号和卷积核,y[n]是卷积结果。
本实验的内容涵盖了MATLAB的计算结果可视化和卷积操作两个方面,通过实验,学生可以掌握MATLAB的基本使用方法和数据可视化技术,并具备进行卷积运算的能力。
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