作者 | 蔡老師 仿真秀專欄作者

首發(fā) | 仿真秀平臺(tái)

導(dǎo)讀：正文之前，我在此詳細(xì)說(shuō)明一下，因?yàn)楸疚陌某绦蛱y得，網(wǎng)上肯定找不到這樣的程序。隨著講課的越來(lái)越深入，我給出的程序會(huì)越來(lái)越實(shí)用，接近于實(shí)際產(chǎn)品。在本次課中我就給出了一個(gè)實(shí)用的算法程序，程序名是dqpsk_IF_wholeframe_Release.m。

那么這個(gè)程序和網(wǎng)上的順序有什么差別呢？可以明確的說(shuō)網(wǎng)上的程序大多就是一個(gè)理論仿真，根本不考慮實(shí)際環(huán)境的因素。那這樣的程序是培養(yǎng)不了大家的算法思維的。而在這個(gè)程序里，關(guān)于信號(hào)的捕獲、跟蹤、解調(diào)、交織解交織、譯碼等內(nèi)容都在程序里面詳細(xì)寫(xiě)了。

大家在網(wǎng)上想找到這方面的程序，幾乎是白日做夢(mèng)！

再次強(qiáng)調(diào)這個(gè)程序可以用于產(chǎn)品的研發(fā)，因此需要大家仔細(xì)的閱讀，比較和其他理論程序的差異！比如第一章的內(nèi)容和本章的其他程序。后面的課程中我還會(huì)給出用于產(chǎn)品研發(fā)的程序。

dqpsk_IF_wholeframe_Release.m 是下行信道的程序，那么上行信道的程序會(huì)是什么樣呢？dqpsk_IF_wholeframe_Release.m只是控制信道的程序，那么業(yè)務(wù)信道的程序會(huì)是什么樣子的呢？后續(xù)會(huì)接著講，程序也會(huì)跟著上，歡迎大家跟著加入算法工匠Matlab技能專訓(xùn)微課堂（見(jiàn)下文）。

本人當(dāng)年寫(xiě)這個(gè)程序花了兩周左右的時(shí)間，大家要消化這個(gè)程序需要多長(zhǎng)時(shí)間呢？大家也許心里都大概清楚！

以下是正文

現(xiàn)在很多學(xué)科都要用到MATLAB，為什么呢？因?yàn)槿藗兒茈y直觀的從一大堆數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)它們的含義或者規(guī)律，而數(shù)據(jù)圖形能夠使視覺(jué)感官直接感受到數(shù)據(jù)的許多內(nèi)在本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系。

MATLAB可以表達(dá)出數(shù)據(jù)的二維、三維的圖形。通過(guò)圖形的線型、色彩、視角等屬性的控制，可把數(shù)據(jù)的內(nèi)在特征表現(xiàn)出來(lái)。所以自然成為很多學(xué)科畫(huà)圖的首選工具。

下面我們一起來(lái)學(xué)習(xí)Matlab繪圖的基本知識(shí)和相關(guān)命令。

這么多用處，大家一定要學(xué)好哦！

MATLAB擁有強(qiáng)大的繪圖功能，軟件提供了一系列的繪圖函數(shù)，用戶不需要過(guò)多的考慮繪圖的細(xì)節(jié)，只需要給出一些基本參數(shù)就能畫(huà)出所需圖形。這類(lèi)畫(huà)圖函數(shù)稱為高層繪圖函數(shù)。

而且MATLAB還提供了直接對(duì)圖形句柄進(jìn)行操作的低層繪圖操作，這樣就可以直接對(duì)畫(huà)好的圖形直接操作。這類(lèi)操作是將圖形的每個(gè)圖形元素（如坐標(biāo)軸、曲線、文字等）看做一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象，系統(tǒng)給每個(gè)對(duì)象分配一個(gè)句柄，通過(guò)句柄對(duì)該圖形元素進(jìn)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(biāo)上的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)的平面圖形?？梢圆捎貌煌淖鴺?biāo)系，如直角坐標(biāo)、對(duì)數(shù)坐標(biāo)、極坐標(biāo)等。二維圖形的繪制是其他繪圖操作的基礎(chǔ)。

最基本也是最重要的函數(shù)登場(chǎng)了！plot函數(shù)！怎么用？有沒(méi)有實(shí)例？我們接著往下學(xué)習(xí)。

二維圖形是將平面坐標(biāo)上的數(shù)據(jù)點(diǎn)連接起來(lái)的平面圖形。可以采用不同的坐標(biāo)系，如直角坐標(biāo)、對(duì)數(shù)坐標(biāo)、極坐標(biāo)等。二維圖形的繪制是其他繪圖操作的基礎(chǔ)。上堂課講到繪制二維曲線的基本函數(shù)為plot，怎么用呢？plot函數(shù)是最基本而且應(yīng)用最為廣泛的繪圖函數(shù)，利用它可以在二維平面上繪制出不同的曲線。怎么個(gè)不同法呢？

講完理論，該來(lái)動(dòng)手演練了。無(wú)實(shí)踐、無(wú)工科。

這樣的程序會(huì)出什么結(jié)果呢？subplot有什么功能呢？linspace又有什么功能呢？請(qǐng)大家到help里面查找這兩個(gè)函數(shù)的說(shuō)明文件。至于如何使用？咱們接著學(xué)習(xí)。

同學(xué)們是不是得到這樣的圖形呢？

再給出一個(gè)例子。在[0 , 2pi]區(qū)間，繪制一條曲線。什么曲線呢？

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(zhí)行后，打開(kāi)一個(gè)圖形窗口，在其中就有程序想要繪制的曲線。注意：指數(shù)函數(shù)和正弦函數(shù)之間要用點(diǎn)乘運(yùn)算，因?yàn)槎呤窍蛄?。很多同學(xué)經(jīng)常不注意整個(gè)點(diǎn)，這個(gè)點(diǎn)有什么用呢？請(qǐng)同學(xué)們?nèi)?wèn)百度。

一定要知道點(diǎn)乘和乘的差異！！！

作為剛接觸MATLAB任何人，還要掌握哪些知識(shí)呢？

極坐標(biāo)是屬于高中就學(xué)習(xí)的數(shù)學(xué)知識(shí)，因此有必要在這里講一下。

還需要簡(jiǎn)單的講一些圖像處理的知識(shí)。同學(xué)們不要擔(dān)心，都是最基本的知識(shí)。

一點(diǎn)都不難！

這些函數(shù)必須都要會(huì)使用，而且是熟練使用。

還要補(bǔ)充講解一個(gè)函數(shù)。semilogx函數(shù)

功能：x軸對(duì)數(shù)圖形。對(duì)于通信專業(yè)的學(xué)生而言，這個(gè)函數(shù)是肯定要用到的。請(qǐng)大家在命令行中寫(xiě)一下下面的代碼，看看會(huì)出現(xiàn)什么結(jié)果？

>>x = 0:.1:10;

>>semilogx(x,cos(10.^x))

那bar函數(shù)又怎么使用呢？hist函數(shù)又怎么使用呢？stem函數(shù)又怎么使用呢？好學(xué)的同學(xué)可以通過(guò)matlab的help來(lái)找到問(wèn)題的答案！順便再提一句：點(diǎn)乘和乘的差別是什么呢？這里又遇見(jiàn)了點(diǎn)乘了哦！

休息一下！

需要同學(xué)們課后找資料來(lái)學(xué)習(xí)哦。哪個(gè)函數(shù)是用來(lái)畫(huà)二維條形直方圖呢？哪個(gè)函數(shù)是用來(lái)畫(huà)二維垂直條形圖呢？

stem函數(shù)怎么用？以后大家在學(xué)習(xí)我的《數(shù)字信號(hào)處理》的時(shí)候，可要用到它哦。本課程講解了部分二維圖形的注釋命令，那么還有哪些其他命令呢？

比如legend命令。該函數(shù)可以在圖形上添加文字。該命令對(duì)有多種圖形對(duì)象類(lèi)型（線條圖、條形圖等）的窗口中顯示出一個(gè)文字框。

講完理論，就來(lái)實(shí)踐。還是那句老話，無(wú)實(shí)踐，無(wú)工科。帶病堅(jiān)持講課，而且還在課后寫(xiě)文章，真的很累，但我更要堅(jiān)持，做一個(gè)好榜樣。即使只有幾個(gè)員能體會(huì)個(gè)中辛苦。

函數(shù)說(shuō)明：axis([xmin xmax ymin ymax])

功能：設(shè)置當(dāng)前圖形的坐標(biāo)范圍，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(guān)閉所有的坐標(biāo)軸標(biāo)簽、刻度、背景。

axis on：打開(kāi)所有的坐標(biāo)軸標(biāo)簽、刻度、背景。

title函數(shù)功能：給當(dāng)前軸加上標(biāo)題。每個(gè)axes圖形對(duì)象可以有一個(gè)標(biāo)題。標(biāo)題定位于axes的上方正中央。

title('string') 在當(dāng)前坐標(biāo)軸上方正中央放置字符串string作為標(biāo)題。

預(yù)先看看電子類(lèi)、通信類(lèi)專業(yè)的同學(xué)們將要畫(huà)什么圖呢？

《通信原理》書(shū)本理論知識(shí)！

數(shù)字信號(hào)處理

誤碼率性能！！！

功率譜圖

星座圖！！！同學(xué)們以后會(huì)在《通信原理》中看到它。

同學(xué)們也會(huì)在《通信原理》中看到它（上圖）。同學(xué)們做好學(xué)習(xí)的準(zhǔn)備了嗎？以后這些圖可是都要會(huì)畫(huà)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(shí)踐！

title('string') ：在當(dāng)前坐標(biāo)軸上方正中央放置字符串string作為標(biāo)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(dāng)前軸對(duì)象中的x、y軸貼標(biāo)簽。

注意：若再次執(zhí)行xlabel或ylabel命令，則新標(biāo)簽會(huì)覆蓋舊標(biāo)簽。

grid on：給當(dāng)前的坐標(biāo)軸增加分隔線。

grid off ：在當(dāng)前的坐標(biāo)軸中去掉分隔線。

上述內(nèi)容就是關(guān)于如何畫(huà)二維圖形的知識(shí)。那如何畫(huà)三維圖形呢？

matlab三維畫(huà)圖主要有三個(gè)命令：plot3命令、mesh命令和surf命令。

本課程只是簡(jiǎn)單介紹一下plot3函數(shù)。

plot3是三維畫(huà)圖的基本函數(shù)，繪制的是最為主要的3D曲線圖，最主要的調(diào)用格式是：plot3（X，Y，Z）

當(dāng)X，Y，Z為長(zhǎng)度同樣的向量時(shí)，plot3命令將繪得一條分別以向量X，Y，Z為（X，Y，Z）坐標(biāo)值的曲線。

當(dāng)X，Y，Z均為m*n的矩陣時(shí)，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(biāo)值的曲線。

余下的兩個(gè)函數(shù)怎么使用呢？請(qǐng)同學(xué)們自行查找資料學(xué)習(xí)吧。

溫馨提示：通信類(lèi)學(xué)生一定要掌握semilogx函數(shù)的用法哦，因?yàn)槟銜?huì)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(gè)函數(shù)畫(huà)的哦。

增加2.4 專業(yè)領(lǐng)域畫(huà)圖。為同學(xué)們以后做好鋪墊！

scatter可用于描繪散點(diǎn)圖。

scatter(X,Y)：X和Y是數(shù)據(jù)向量，以X中數(shù)據(jù)為橫坐標(biāo)，以Y中數(shù)據(jù)位縱坐標(biāo)描繪散點(diǎn)圖，點(diǎn)的形狀默認(rèn)使用圈。

例子：

X = [1:100];

Y = X + rand(size(X));

scatter(X, Y)可用于通信仿真中表示信號(hào)的星座圖，當(dāng)然也在數(shù)據(jù)分析的很多地方可以用！！！

bar：條形圖

bar3 : 3D條形圖

barh : 繪制水平條形圖

bar3h : 水平3D條形圖

histogram: 直方圖

histogram2：二元直方圖

polarhistogram：極坐標(biāo)中直方圖

area: 填充區(qū)二維繪圖

pie : 餅圖

pie3 : 三維餅圖

請(qǐng)同學(xué)們?cè)诿钚写翱谑褂眠@些函數(shù)，一定要掌握！只有通過(guò)使用才能掌握！反復(fù)強(qiáng)調(diào)操作的重要性，不知道有沒(méi)有效果？我也只能做到這樣了！

此時(shí)，老師拋出一個(gè)問(wèn)題？matlab能不能制作動(dòng)圖呢？

用一個(gè)程序?qū)嵗齺?lái)完成畫(huà)圖課程的講解！

data = normrnd(0,2,1,1000);% 生成隨機(jī)數(shù)（正態(tài)分布）

%繪制直方圖

hist(data,30); hold on;

%求出概率密度函數(shù)參數(shù)

[mu,sigma]=normfit(data);

%繪制概率密度函數(shù)

[n,x]=hist(data,30);

y = normpdf(x,mu,sigma);

% 處理數(shù)據(jù)，使得密度函數(shù)和最高點(diǎn)對(duì)齊

y=y/max(y)*max(n);

plot(x,y,'r-');

學(xué)過(guò)概率統(tǒng)計(jì)課程的人都應(yīng)該能看懂！正態(tài)分布的案例實(shí)在是太多了。請(qǐng)記住上述程序中涉及到的函數(shù)。這個(gè)程序就是為了讓同學(xué)們感受正態(tài)分布和平均分布的差異！有圖就非常容易理解！

最后，我只想把我的知識(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳播給真正想學(xué)的人了！

自2019年11月28日起，蔡老師每周二和周五，在仿真秀平臺(tái)開(kāi)展算法工匠Matlab技能專訓(xùn)微課堂，共8期，通過(guò)語(yǔ)音+PPT，并且為用戶提供即時(shí)在線答疑。明晚是第2次課，歡迎大家繼續(xù)來(lái)聽(tīng)。

以下是MATLAB技能專訓(xùn)的課程安排

注：11月28日微信多群直播，已經(jīng)講到了第三課，錯(cuò)過(guò)前首播的同學(xué)，可以聯(lián)系我看回放。

溫馨提示：電子類(lèi)、通信類(lèi)專業(yè)的大學(xué)生們必看！適合在電子、通信、生物醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域工作的研究人員自學(xué)MATLAB！

作者：蔡老師，仿真秀專欄作者

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的matlab hist函数_算法工匠MATLAB专训营：Matlab绘图，小试牛刀的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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