MATLAB中stem函数用法

在MATLAB中，stem()函数是常用的图形绘制函数之一。它可以通过向量或数组中的数字数据创建离散序列的垂直线段图。通常用于显示离散的信号，如音频信号中的数字样本、数字图像中的像素，以及数据采集和测量系统中的数字数据。在本文中，将介绍stem()函数的详细用法。

stem()函数基本用法

使用stem()函数，可以绘制垂直线段图。stem()函数可以接受一个或多个输入参数，具体的用法如下：

stem(Y) %绘制 Y 中的元素值作为垂直线段
stem(X,Y) %绘制 X 和 Y 中的元素值作为垂直线段
stem(...,LineSpec) %可以指定线条的属性参数

其中，X和Y是长度相同的向量或矩阵。如果只提供Y，则会默认为X采用向量1:length(Y)。如果X和Y都是向量，则stem()函数会将它们互相对应的元素绘制成一个垂直线段。如果Y是矩阵，则每个列都绘制成垂直线段图。LineSpec是一个字符数组或社对象，指定线段的属性参数，如颜色和线条类型等。例如，'r--'表示红色虚线，'b-'表示蓝色实线。

下面是一个简单的例子，使用stem()函数绘制一个简单的离散信号：

t = 0:0.1:2*pi;
y = sin(t);
stem(t, y)

这个例子中，我们用t定义一个时间向量，y是sint的值，然后将它们作为输入传递到stem()函数中。

stem()函数图形属性

除了基本用法外，stem()函数还提供了一些常用图形属性参数。下面是一些常用的参数介绍：

• 'filled': 将线条的下部填充，创建一个填充直方图。
• 'color': 改变线条的颜色。
• 'marker': 在线段末端添加标记。
• 'linewidth': 改变线条的宽度。

下面是一个例子，展示基本用法和图形属性参数的用法：

x = -5:5;
y = x.^2;
stem(x, y, 'filled', 'r--', 'linewidth', 2)

这个例子中，我们绘制一个离散的二次函数，用'red dashed'表示直线的颜色，用'filled'表示在直线图的下方填充颜色，用'linewidth'指定直线宽度。

stem()函数进阶用法

stem()函数也可以用于绘制零极点图。下面是一个例子，使用pole()和zero()函数创建了一个有极点和零点的系统，然后用stem()函数绘制出来。

num = [1 -1/2]; %numerator
den = [1 -1/4]; %denominator
sys = tf(num, den);
p = pole(sys); %获取系统的极点
z = zero(sys); %获取系统的零点
zplane(z, p); %绘制系统的零极点图
xlim([-1.5, 1.5]); %缩放图像
ylim([-1.5, 1.5]);
grid on; %打开网格
stem(real(z), imag(z), 'filled', 'MarkerSize', 10) %绘制零点
stem(real(p), imag(p), 'x', 'LineWidth', 2) %绘制极点

这个例子中，我们首先用tf()函数创建了一个二阶传输函数，并用pole()和zero()函数获取了它的极点和零点。然后，我们使用zplane()函数绘制了系统的零极点图，并用stem()函数绘制了零点和极点。我们还使用xlim()和ylim()函数缩放图像，并使用grid on打开网格。 通过这个例子，我们可以看到stem()函数可以用于绘制零极点图的应用。

总结

本文介绍了MATLAB中stem()函数的基本用法和图形属性参数，以及进阶用法。stem()函数是一种常见的可视化工具，可以通过绘制离散信号、零极点图等让数据更加直观易懂。如果您在MATLAB中需要绘制离散数据的图像，不妨试试stem()函数。