matlab作图与数据处理

学生：郭跃辉指导老师：张玉贵王巍matlab作图与数据处理第一部分matlab作图目录CONTENTS1.1用户界面简单介绍1.2作图工具的使用1.3图形再编辑1.4矢量图行的导出与Visio再编辑第二部分matlab数据处理01第一部分matlab作图引言：

在写大论文和小论文时，对于数据图的格式都有严格的要求。对于图中的每个元素，如曲线的线型，粗细，数据标记点的大小；坐标轴的粗细，文字（如宋体）和数字（如TimesNewRoman）的字体类型，字体大小；对数坐标系还是直角坐标系；单栏图还是通栏图等都有明确的限定。但是常用的作图软件（Excel、Origin、Matlab），在作图时所画的图形都是软件默认的格式，不符合论文的要求。这使得每做一张图都得对图形的每个元素进行再编辑，严重增加了画图的工作量。那么，是否有这样的工具，作图前对论文所要求的格式进行统一设置，设置完成后，所作的每张图都是论文所要求的格式。这样在写大论文批量作图时，会大大节省作图所用的时间。

我们在处理实验数据时，对于某些实验，数据点数量是非常多的，但是，并不时所有的数据点都符合实际需要，这就需要我们对异常点进行删除；并且对这类实验数据进行分类和数值运算，如果人工来处理的话，将会变的很繁琐。本PPT将详细介绍作图工具的使用，图形格式的手动设置。并简单介绍MATLAB数据处理的基本思想。本文着重于操作步骤的详细介绍，对于程序的具体实现没有进行阐述，操作简单，容易理解。样例展示1.1matlab用户界面介绍程序（.m文件）和数据（.txt文件）指令窗用于程序运行，获得运行结果基本工作空间：运行shuju.m文件后数据会以变量的形式存储在此处，供画图工具使用历史记录窗：运行过的指令在此窗口会有记录，双击能够重新运行该指令1.2matlab画图工具的使用第一步程序的导入将名为“画图工具和数据”的文件夹拖动到此处。双击打开此文件夹，可以看到huatu.m、geshishezhi.m和shuju.m文件第二步实验数据的导入

将数据以列的形式存储在.txt文件中,如右图名为shili_y.txt的文件，然后将其拖动到第一步的文件夹中。并双击打开文件夹中名为shuju.m的文件，另起一行，输入loadshili_y.txt（load+自己导入的文件）如右图所示，点击上方保存按钮即可完成数据导入。这样只需导入一次数据，以后可随时用此数据作图（注意：同一组数据的横纵坐标数据点数量必须一样，文件名命名方式必须为英文字母，否则在命令窗会弹出错误提示（建议采用shiyan_y.txt的命名方式））第三步作图工具的简单介绍

1）此工具shuju.m用于将第二步导入的实验数据以变量的形式存储在基本工作空间（ppt1.1用户界面右侧）中，方便下面工具调用它来进行作图。

2）此工具geshishezhi.m

用于画图前对论文格式进行统一设置。3）此工具huatu.m用于画图，能画各种直角坐标系图形（包括横坐标为对数坐标的坐标系图形。第四步将数据导入到基本工作空间（ppt1.1图形用户界面右侧）

方法一左键点击文件夹中shuju.m文件，将其选中，右键单击在弹出的子菜单中点击run，在弹出的对话框中点击AddtoPath。方法二左键单击文件夹中的shuju.m文件，将其选中，按F9在弹出的对话框中点击AddtoPath。（对此步骤的详细描述：AddtoPath为告知matlab程序所在的位置，当运行程序时matlab沿着路径找到该程序，并运行它。第四部的具体运行步骤是先添加路径，matlab沿着路径找到shuju.m程序运行它，将文件夹中的数据以变量的形式存储到基本工作空间，供其它程序使用。）第五步使用geshishezhi.m工具对图形格式进行统一设置

左键双击文件夹中huatu.m，打开该程序文件，此文件中第4-10行中有下面这样一行代码，此代码用于对图形格式进行统一设置。

geshi_shezhi('宋体',7.5,'TimesNewRoman',7.5,0.5,'r.-',0.5,12);括号内为参数，参数以逗号为分界符。修改相应位置的参数后点击上方保存按钮即可改变图形的格式。

数字（参数位置）具体用法

1字体类型（横纵坐标单位和图例的字体类型）2字体大小（横纵坐标单位和图例的字体大小）3坐标轴数字的类型4坐标轴数字的大小5坐标轴的线宽6曲线颜色r（红色）曲线数据标记点类型.（原点）曲线线型-（直线）7曲线的线宽8曲线的数据标记点大小

此表用在参数6的位置，用于修改图形的线型，数据标记点类型，曲线颜色

此工具只能画各种直角坐标系图形（包括横坐标为对数坐标的坐标系图形）。其中每种图形都有相应的用法示例和参数介绍。用法：复制下方红色字体的内容到1.1图形用户界面的指令窗户中，修改相应参数，按enter即可画出相应图形(注意：每组横纵坐标数据量必须相同)。重要的事说三遍：形如这样的指令huatu(y,'时间/s','速度v');单引号括起来的内容可以为中文全角下输入或英文半角下输入，其余部分（逗号、单引号、括号，字母、分号必须为英文半角输入）。形如这样的指令huatu(y,'时间/s','速度v');单引号括起来的内容可以为中文全角下输入或英文半角下输入，其余部分（逗号、单引号、括号，字母、分号必须为英文半角输入）。形如这样的指令huatu(y,'时间/s','速度v');单引号括起来的内容可以为中文全角下输入或英文半角下输入，其余部分（逗号、单引号、括号，字母、分号必须为英文半角输入）。第六步使用huatu.m工具进行画图

形如huatu(shili_y,'时间/s','速度v');其中第一个参数为纵坐标数据，第二个、第三个参数横纵坐标单位。('宋体',7.5,'TimesNewRoman',7.5,0.5,'r.-',0.5,12)1.无横坐标x数据，只有纵坐标y数据作直角坐标系图形2.以横坐标x数据，纵坐标y数据作直角坐标系或对数坐标系图形形如huatu(shili_x,shili_y,'时间/s','速度/v',true);其中第一,二个参数为横纵坐标数据，第三，四个参数横纵坐标单位。第五个参数（true/false），true为直角坐标系，false为对数坐标系两幅图为一组数据，左图为第五个参数为true时所作的图，右图为第五个参数为false时所作的对数坐标系图3.以横坐标x1，x2数据，纵坐标y1，y2数据作双纵坐标图，其中x1=x2

形如huatu(x1,y1,x2,y2,'时间/s','速度/v','加速度',false);其中第一、二、三、四个参数为两组数据的横纵坐标数据，横坐标数据x1=x2，第五个参数横坐标单位，第六、七个参数分别为两个纵坐标单位。第八个参数（true/false），true为直角坐标系，false为对数坐标系。两幅图为一组数据，左图为第五个参数为true时所作的图，右图为第五个参数为false时所作的对数坐标系图作图进阶如何在一张图中画多组数据第一步按照画图步骤画完一张图，在指令窗中输入holdon重复画图步骤再画一张图即可将不同数据画在一张图上，holdoff与之相反。如何在画图时控制数据点的数量在做实验时有时一组数据中数据点的数量很大，将这些数据点都画在图形上会造成图形不美观。形如huatu(x,y,'时间/s','速度/v',true);会将数据点都画在图形上。那么只需简单修改即可控制输入数据点的数量，修改为huatu(x(1:2:60),y(1:2:60),'时间/s','速度/v',true);参数括号中的1代表第一个数据点，60代表最后一个数据点也就是第60个数据点（根据数据量变化而变化）；2为每间隔一个数据点取一个数据点进行绘图。其中1和60位置的参数必须为数据的第一个和最后一个数据点，根据数据量变化而变化。另外，横坐标x和纵坐标y的数据量必须相等。如何在多个图形窗口中画图画完一张图形后，如果要画第二张图形，只需在指令窗中输入figure，按enter键会弹出第二张图形窗口，继续绘图时，图形会绘制在此窗口中。如何画多子图所谓的多子图就是在一张图形上绘制多幅图形。用到此指令subplot(m,n,p)参数m，n为在一张图中绘制m行n列个子图，参数p为子图序号（按照“先上后下，先左后右”的原则）。操作方法：绘图前先输入此指令，告知要绘制哪个子图，然后再进行绘图。1.3matlab图形再编辑

虽然，画图工具已经对图形格式进行了批量设置。但是还存在其他的排版问题。如右图，纵坐标宽度不合理，导致红色曲线偏上；纵坐标数值显示存在问题，没有全部按小数形式显示；图例文字部分没有输入文字，等。为此，下面将详细介绍绘图所需的图形所有格式的手动编辑，来辅助画图工具进行绘图，增加对绘图的掌控能力。1.3.1图形窗口介绍

使用画图工具进行绘图后，会弹出右图所示的图形窗口。点击不同的快捷工具按钮，可实现对图形的编辑1.3.2图形格式编辑窗口介绍

在1.3.1的图形窗口中点击快捷工具栏最右侧的按钮（显示绘图工具按钮）即可进入图形格式编辑窗口。如右图所示，在快捷菜单中按下此按钮可对图形中的元素进行选中，在图形中用鼠标选中不同的图形元素，可以在下方的属性编辑框PropertyEditor中进行相应图形元素格式的修改。

右图为鼠标左键选中坐标轴时的属性编辑框（最下方PropertyEditor）。此时窗口中的内容能够对坐标系的所有元素进行修改。

点击“Ticks”按钮，会弹出右图所示对话框。可以设置不同坐标轴的刻度，和在该刻度上显示的标签。Locations为在此位置添加刻度，Labels为对应刻度位置显示的标签。注意：标签的数值可以和刻度值不一样。

点击“MoreProperties”按钮弹出右图所示对话框，LineWidth用于控制坐标轴线宽。其他图形元素格式设置比较简单，在此不再叙述。

在进行论文投递时，杂志社一般要求，论文中插入的图形为矢量图，并且要求矢量图形以压缩包的形式同论文一并上传到系统中，方便编辑们后期对图形格式进行进一步设置。

矢量图形的元素（点、线、矩形、多边形、圆和弧线等），都是通过数学公式计算获得的，具有放大后不失真的特点。常见的矢量图形文件有.emf,.eps,.wmf等位图图形的元素，都是以像素点的排列组合而成的，而一张图形分辨率确定后，像素点的个数确定。对其进行放大后会导致像素点排列稀疏造成图形失真。常见的位图文件有.png,.jpg,.JPEG,.tif等。右图为同一副图形的不同格式，第一张为位图格式，第二张为矢量图。对第一张图进行放大图形会失真。第二张不论图形放大多大都不会出现失真现象。1.4矢量图形的导出与Visio再编辑1.4.1matlab矢量图形的导出

操作步骤：右图所示的图形，在第一张图中（您用作图工具绘制的图形）点击“File”，在弹出的子菜单中点击“ExportSetup”，弹出第二张图；在第二张图中点击“Export”；弹出第三张图，修改文件名，选择保存类型为.emf，选择保存位置，点击保存即可导出矢量图形。1.4.2利用Visio对矢量图形进行再次编辑

有时，我们在进行图形格式修改时，此图形的数据给误删了，或者找不到了，那我们如何在原图上进行图形格式的修改