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当flag=0时,按σ1所列公式计算标准方差; 当flag=1时,按σ2所列公式计算标准方差。 缺省flag=0,dim=1。
例5-7 对二维矩阵x,从不同维方向求出其标准方差。 2.相关系数
MATLAB提供了corrcoef函数,可以求出数据的相关 系数矩阵。
corrcoef函数的调用格式为:
corrcoef(X):返回从矩阵X形成的一个相关系数矩阵。此相关系数矩阵的大小与矩阵X一样。它把矩阵X的每列作为一个变量,然后求它们的相关系数。 corrcoef(X,Y):在这里,X,Y是向量,它们与corrcoef([X,Y])的作用一样。 例5-8 生成满足正态分布的10000×5随机矩 阵,然后求各列元素的均值和标准方差,再求 这5列随机数据的相关系数矩阵。 命令如下: X=randn(10000,5); M=mean(X) D=std(X) R=corrcoef(X) 5.1.6 排序
MATLAB中对向量X是排序函数是sort(X),函数返回一个对X中的元素按升序排列的新向量。sort函数也可以对矩阵A的各列或各行重新排序,
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其调用格式为:
[Y,I]=sort(A,dim) 其中dim指明对A的列还是行进行排序。 若dim=1,则按列排; 若dim=2,则按行排。
Y是排序后的矩阵,而I记录Y中的元素在A中位置。 5.2 离散傅立叶变换
离散傅立叶变换的实现一维离散傅立叶变换函数,其调用格式与功能为: 1、 fft(X):返回向量X的离散傅立叶变换。设X的长度(即元素个数)为N,若N为2的幂次,则为以2为基数的快速傅立叶变换,否则为运算速度很慢的非2幂次的算法。对于矩阵X,fft(X)应用于矩阵的每一列。
2、 fft(X,N):计算N点离散傅立叶变换。它限定向量的长度为N,若X的长度小于N,则不足部分补上零;若大于N,则删去超出N的那些元素。对于矩阵X,它同样应用于矩阵的每一列,只是限定了向量的长度为N。
3、 fft(X,[],dim)或fft(X,N,dim):这是对于矩阵而言的函数调用格式,前者的功能与FFT(X)基本相同,而后者则与FFT(X,N)基本相同。只是当参数dim=1时,该函数作用于X的每一列;当dim=2时,则作用于X的每一行。
值得一提的是,当已知给出的样本数N0不是2的幂次时,可以取一个N使它大于N0且是2的幂次,然后利用函数格式fft(X,N)或fft(X,N,dim)便可进行快速傅立叶变换。这样,计算速度将大大加快。
相应地,一维离散傅立叶逆变换函数是ifft。ifft(F)返回F的一维离散傅立叶逆变换;ifft(F,N)为N点逆变换;ifft(F,[],dim)或ifft(F,N,dim)则由N或
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dim确定逆变换的点数或操作方向。 例5-15 给定数学函数
x(t)=12sin(2π×10t+π/5)+5cos(2π×50t)
取N=128,试对t从0~1秒采样,用fft作快速傅立叶变换,绘制相应的振幅-频率图。 程序如下:
N=128; % 采样点数
T=1; % 采样时间终点
t=linspace(0,T,N); % 给出N个采样时间ti(I=1:N) x=12*sin(2*pi*10*t+pi/5)+5*cos(2*pi*50*t); % 求各采样点样本值x dt=t(2)-t(1); % 采样周期 f=1/dt; % 采样频率(Hz)
X=fft(x); % 计算x的快速傅立叶变换X F=X(1:N/2+1); % F(k)=X(k)(k=1:N/2+1) f=f*(0:N/2)/N; % 使频率轴f从零开始 plot(f,abs(F),'-*') % 绘制振幅-频率图 xlabel('Frequency'); ylabel('|F(k)|') 第七章 绘图功能
作为一个功能强大的工具软件,Matlab具有很强的图形处理功能,提供了大量的二维、三维图形函数。由于系统采用面向对象的技术和丰富的矩阵运算,所以在图形处理方面即常方便又高效。
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绘制图表的基础步骤: 1、准备图表的数据; 2、设置显示图表的围; 3、绘图,并设置相应的参数; 4、设置坐标轴属性; 5、添加图形注释。 7.1 二维图形 一、 plot函数 函数格式:
plot(x): x下标为横坐标,元素数值为纵坐标; plot(x,y): (1)x、y同为向量;
(2)x为向量,y为某维数与x向量相同的矩阵。 函数功能:以向量x、y为轴,绘制曲线。
【例1】 在区间0≤X≤2?,绘制正弦曲线Y=SIN(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y=sin(x); plot(x,y)
【例2】同时绘制正、余弦两条曲线Y1=SIN(X)和Y2=COS(X),其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x); plot(x,y1,x,y2)
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plot函数还可以为plot(x,y1,x,y2,x,y3,…)形式,其功能是以公共向量x为X轴,分别以y1,y2,y3,…为Y轴,在同一幅图绘制出多条曲线。 (一)线型与颜色
格式:plot(x,y1,’cs’,...) 其中c表示颜色, s表示线型。
【例3】 用不同线型和颜色重新绘制例7.2图形,其程序为: x=0:pi/100:2*pi; y1=sin(x); y2=cos(x);
plot(x,y1,'go',x,y2,'b-.')
其中参数'go'和'b-.'表示图形的颜色和线型。g表示绿色,o表示图形线型为圆圈;b表示蓝色,-.表示图形线型为点划线。 (二)图形标记
在绘制图形的同时,可以对图形加上一些说明,如图形名称、图形某一部分的含义、坐标说明等,将这些操作称为添加图形标记。 title(‘加图形标题'); xlabel('加X轴标记'); ylabel('加Y轴标记'); text(X,Y,'添加文本'); (三)设定坐标轴
用户若对坐标系统不满意,可利用axis命令对其重新设定。 axis([xmin xmax ymin ymax]) 设定最大和最小值
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