理论教育 MATLAB插值函数使用简介

MATLAB插值函数使用简介

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:interp1的格式如下:功能:返回插值向量yi,每一元素对应于参量xi,同时由向量x与Y的内插值决定。功能:假定x=1∶N,其中N为向量Y的长度,或者为矩阵Y的行数。这些命令生成一系列用于分段多项式操作的函数,命令spline用它们执行三次样条函数插值。’v5cubic’:在MATLAB 5.0中的三次插值。功能:确定超出x范围的xi中的分量的外插值extrapval,其值通常取NaN或0。

MATLAB插值函数使用简介

命令1:interp1。

功能:一维数据插值(表格查找)。该命令对数据点之间计算内插值,找出一元函数f(x)在中间点的数值。其中函数f(x)由所给数据决定。

x:原始数据点。

Y:原始数据点。

xi:插值点。yi:插值点。

interp1的格式如下:

功能:返回插值向量yi,每一元素对应于参量xi,同时由向量x与Y的内插值决定。参量x指定数据Y的点,若Y为一矩阵,则按Y的每列计算。yi是阶数为length(xi)∗size(Y,2)的输出矩阵。

功能:假定x=1∶N,其中N为向量Y的长度,或者为矩阵Y的行数。

功能:用指定的算法计算插值。

’nearest’:最近邻点插值,直接完成计算;

’linear’:线性插值(缺省方式),直接完成计算。

’spline’:三次样条函数插值。对于该方法,命令interp1调用函数spline、ppval、mkpp、umkpp。这些命令生成一系列用于分段多项式操作的函数,命令spline用它们执行三次样条函数插值。

’pchip’:分段三次埃尔米特插值。对于该方法,命令interp1调用函数pchip,用于对向量x与y执行分段三次内插值。该方法保留单调性与数据的外形。

’cubic’:与’pchip’操作相同。

’v5cubic’:在MATLAB 5.0中的三次插值。

对于超出x范围的xi的分量,使用方法’nearest’、’linear’、’v5cubic’的插值算法,相应地将返回NaN。对其他的方法,interp1将对超出的分量执行外插值算法。(www.daowen.com)

功能:对于超出x范围的xi中的分量将执行特殊的外插值法extrap。

功能:确定超出x范围的xi中的分量的外插值extrapval,其值通常取NaN或0。

程序示例如下:

计算结果如下图所示。

命令2:spline。

功能:三次样条数据插值。

spline的格式如下:

功能:对于给定的离散的测量数据x、y(称为断点),要寻找一个三项多项式y=p(x),以逼近每对数据(x,y)点间的曲线。过两点(xi,yi)和(xi+1,yi+1)只能确定一条直线,而通过一点的三次多项式曲线有无穷多条。为使通过中间断点的三次多项式曲线具有唯一性,要增加两个条件(因为三次多项式有4个系数):

(1)三次多项式在点(xi,yi)处有:p(xi)=yi(xi);

(2)三次多项式在点(xi+1,yi+1)处有:p(xi+1)=yi+1

(3)p(x)在点(xi,yi)处的斜率是连续的(为了使三次多项式具有良好的解析性,加上的条件);

(4)p(x)在点(xi,yi)处的曲率是连续的。

功能:返回由向量x与y确定的分段样条多项式的系数矩阵pp,它可用于命令ppval、unmkpp的计算。

对离散地分布在y=exp(x)sin(x)函数曲线上的数据点进行样条插值计算,其程序示例如下:

结果如下图所示。

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