Matlab中的随机数生成和绘图

Question

我编写了一个代码来生成 10 个随机数（标签）并将它们显示在一个绘图上，并显示它们的坐标。这些随机数是固定的。我在代码中添加了 3 个红点（读者），这些代码也应该是随机生成的，但不是固定的。当我添加代码来修复标签时，阅读器也变得固定，我只想修复标签。 我还想计算每个阅读器和标签之间的距离，即每个阅读器将有 10 个距离。我不确定如何执行此操作，并希望有任何代码来执行此操作并提供解释。我的代码如下；

% 3 Readers, 10 tags at fixed positions 

A1 = 30; % area defined as 30 X 30 grid
N = 10;
R = 3; % 3 readers
s = rng; % fixed tags does not change position when simulated repatedly

% Generate x and y position of tags 
xtemp = A1*rand(1,N);
ytemp = A1*rand(1,N);
rng(s);
% Generate x and y position of points 
xtemp_2 = A1*rand(1,R);
ytemp_2 = A1*rand(1,R);

plot(xtemp,ytemp,'.',xtemp_2,ytemp_2,'rs','LineWidth',1,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','r','MarkerSize',8);  
grid on
hold off
axis([0 A1 0 A1])

% Tag formatting
xoffset = 0;
yoffset = -1;
fsize = 8;
temp_str = mat2cell(num2str([xtemp(:) ytemp(:)], '(%.2f,%.2f)'), ones(1,N));
text(xtemp+xoffset, ytemp+yoffset, temp_str,'fontsize', fsize)

Answer 1

如果您不想在重新运行脚本时重新计算xtemp 和ytemp，请使用exist。

if ~exist('xtemp')        

    xtemp = A1*rand(1,N);
    ytemp = A1*rand(1,N);

end

如果您希望这在 MATLAB 会话之间保持稳定，请将您的标记点保存到文件中，如果这些变量尚未在工作区中，则告诉脚本加载文件。

对于距离，如果您有统计工具箱，请查看pdist2。使用 rand 的输出方式，您需要稍微重新组织数据：

% d is 10 x 3
d = pdist2([x;y]',[x2;y2]');

Answer 2

举个例子应该没​​问题。

• 随机生成器停止一次生成一次的固定点。
• cDistance 函数返回初始固定点和随机点之间的距离（作为列标题）
• 如果我们将re_point 设置为 1，则能够重新创建固定点

我将您的代码封装成一个函数，因此我们可以利用定义一个persistent 变量。这种类型的变量保留在内存中。你的情况下的两个变量是xtemp和ytemp（还有图形句柄hFig，所以我们不必创建新的图形窗口）

function TESTING (re_point)
persistent xtemp ytemp hFig

变量re_point 是一个可以定义为0 或1 的变量。如果没有参数运行，则默认变量是从此代码中定义的。 nargin 是函数传入的参数个数

    if nargin<1
        re_point = 0;
    end

如果您的固定值x_temp 和y_temp 的persistent 变量已经设置，我们不需要设置这些值。此外，如果我们调用了函数TESTING(1)，这会将值re_point 设置为1，因此满足以下if 语句，然后生成新的不动点

    if (isempty(xtemp) && isempty(xtemp)) || re_point == 1
        % Generate x and y position of tags 
        xtemp = A1*rand(1,N);
        ytemp = A1*rand(1,N);
    end

为了标注随机点，我使用text函数将每个随机点的值如下放置。

    for iter = 1:numel(xtemp_2)
        text(xtemp_2(iter),ytemp_2(iter), num2str(iter),...
            'FontSize',8,'HorizontalAlignment','center',...
            'Color','White','FontWeight','bold');
    end

有很多方法可以对距离的计算进行编码。我会让你找到更优雅的方法。我使用了一个嵌套函数来做到这一点。在大多数情况下（如果不是所有情况），嵌套函数都受益于速度。缺点是任何嵌套函数都是父函数的本地函数。我简单地遍历了每个固定点和随机点，并使用了内置的pdist MATLAB 函数如下

    function S = distanceCalc
        S = size(numel(xtemp),numel(xtemp_2));
        for ri = 1:numel(xtemp)
            for fi = 1:numel(xtemp_2)
                S(ri,fi) = pdist([xtemp(ri),ytemp(ri);...
                            xtemp_2(fi),ytemp_2(fi)],...
                            'euclidean');
            end
        end
    end

---

这是完整的代码

function TESTING (re_point)
% if re_point = 0 [default]
%     points generated for xtemp and y_temp remain fixed
% if re_point = 1
%     new points are generated for x_temp and y_temp


persistent xtemp ytemp hFig
if nargin<1
    re_point = 0;
end

A1 = 30; % area defined as 30 X 30 grid
N = 10;
R = 3; % 3 readers
s = rng; % fixed tags does not change position when simulated repatedly
rng(s)

if (isempty(xtemp) && isempty(xtemp)) || re_point == 1
    % Generate x and y position of tags 
    xtemp = A1*rand(1,N);
    ytemp = A1*rand(1,N);
end
if isempty(hFig)
    hFig = figure;
end

% Generate x and y position of points 
xtemp_2 = A1*rand(1,R);
ytemp_2 = A1*rand(1,R);

% plot data
plot(xtemp,ytemp,'.',xtemp_2,ytemp_2,'rs','LineWidth',1,'MarkerEdgeColor','k','MarkerFaceColor','r','MarkerSize',14);
for iter = 1:numel(xtemp_2)
    text(xtemp_2(iter),ytemp_2(iter), num2str(iter),...
        'FontSize',8,'HorizontalAlignment','center',...
        'Color','White','FontWeight','bold');
end
grid on
% hold off
axis([0 A1 0 A1])

% Tag formatting
xoffset = 0;
yoffset = -1;
fsize = 8;
temp_str = mat2cell(num2str([xtemp(:) ytemp(:)], '(%.2f,%.2f)'), ones(1,N));
text(xtemp+xoffset, ytemp+yoffset, temp_str,'fontsize', fsize)


cDistance = distanceCalc()

% distance function calculator
    function S = distanceCalc
        S = size(numel(xtemp),numel(xtemp_2));
        for ri = 1:numel(xtemp)
            for fi = 1:numel(xtemp_2)
                S(ri,fi) = pdist([xtemp(ri),ytemp(ri);...
                            xtemp_2(fi),ytemp_2(fi)],...
                            'euclidean');
            end
        end
    end

end