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利用MATLAB对一组数据进行插值的方法有哪些?这里告诉你

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发表于 2020-6-28 18:05 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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x
1、拉格朗日插值" s0 h9 j' w+ q. Y" h
用多项式函数(10.2)作为插值函数时,希望通过解方程组(10.3)而得到待定系数# l  ^0 T6 M( D# A& G4 k2 E! W% Z  A

8 ~* A5 n" T# E3 V3 C2 U! ]function y=lagrange(x0,y0,x);
' I4 w, a- u( ^% r& Sn=length(x0);m=length(x);$ w% Q$ X+ r  V: W' Y6 U0 y
for i=1:m6 q" \) d+ `: }1 y" x
z=x(i);
* O% J, F9 @5 ]s=0.0;3 E4 V2 T" J; D" c. W& [
for k=1:n
$ K0 W6 o, i5 i' P- [6 fp=1.0;
. H% N  W/ y: C$ d" mfor j=1:n' N% g% v+ k1 i8 x
if j~=k
5 |8 h8 X* l7 m; hp=p*(z-x0(j))/(x0(k)-x0(j));
$ Q3 n9 c9 J( v, e/ t9 Qend
& H4 h+ D3 E' C7 h% send( O3 u0 ^$ Y0 o! _. U! G+ ?1 R2 m0 R
s=p*y0(k)+s;( I2 w9 {% I5 E
end
) d4 K0 c  P* Uy(i)=s;
% L- g8 g% C1 e% e  a4 q; Wen/ g* a: N3 z4 P

% s; N- i# K# M  ]6 {
! B" @2 p# X8 u" B0 \' o' w2、分段线性插值4 L% G. q% Z4 ^7 A$ J. B3 V
用Matlab实现分段线性插值不需要编制函数程序,Matlab中有现成的一维插值函数interp1。, Z: m2 H" u. O
y=interp1(x0,y0,x,'method')
- {+ f7 ^! B+ ?! k$ P# Hmethod指定插值的方法,默认为线性插值。其值可为:5 c6 {4 e8 Q) v
'nearest' 最近项插值/ y3 D% B! {& H$ @+ i  S9 \- z
'linear' 线性插值
3 d4 X' K$ |( v7 i# A'spline' 立方样条插值'cubic' 立方插值。" r) a% A3 L" C5 k1 N  D
所有的插值方法要求x0是单调的。
9 r: p, S$ E+ o+ M当x0为等距时可以用快速插值法,使用快速插值法的格式
2 h+ j9 i+ c$ M5 |为 '*nearest'、'*linear' 、'*spline' 、'*cubic'9 }9 E3 T" ~8 e; `/ t

! H& i  V: h( {7 L- O
+ j+ f3 P; i* Q  d4 i3、三次样条曲线插值3 q0 E" n# E  d, d  y9 D9 F

# o6 r% L( b/ Z; s# tMatlab中三次样条插值也有现成的函数:3 P' b# ^- f9 ^' P+ V% k. }
y=interp1(x0,y0,x,'spline');
' O8 @! P/ e( I# ^( \; ^/ u1 |3 m2 Xy=spline(x0,y0,x);: g* Q+ F& k- O3 K
pp=csape(x0,y0,conds),8 m$ e8 k4 s3 P- H/ V
pp=csape(x0,y0,conds,valconds),y=ppval(pp,x)。
- o! B( |/ @8 ~8 A, L% m其中x0,y0是已知数据点,x是插值点,y是插值点的函数值。
* [' h  I% G; B- Q7 N. p0 {1 H2 C" p
: d: ~' P+ O8 [" S/ f1 ?7 _, R, R' i& @& B# z* t- m/ I2 ~+ u' z
插值技术(或方法)远不止这里所介绍的这些,但在解决实际问题时,对于一位插值问题
6 s) u; n; f6 e& C) t而言,前面介绍的插值方法已经足够了。 剩下的问题关键在于什么情况下使用、 怎样使用和使用* F$ Z6 d( R. b  O1 t5 `" F) S3 L
何种插值方法的选择上。6 ^* b% t4 \1 Q7 v3 |! M
拉格朗日插值函数在整个插值区间上有统一的解析表达式,其形式关于节点对称,光滑性3 \$ q  ?0 D0 D: H7 Q
好。但缺点同样明显,这主要体现在高次插值收敛性差(龙格现象);增加节点时前期计算作
6 ]) |2 W! `- g5 W8 Y9 c6 o废,导致计算量大;一个节点函数值的微小变化(观测误差存在)将导致整个区间上插值函数9 H6 e/ }, J0 Y" y" |) u2 {
都发生改变,因而稳定性差等几个方面。因此拉格朗日插值法多用于理论分析,在采用拉格朗
7 ?$ K5 y: \$ S( q日插值方法进行插值计算时通常选取 n < 7 。
: Y1 @' k/ W- \9 N6 D6 C8 T分段线性插值函数(仅连续)与三次样条插值函数(二阶导数连续)虽然光滑性差,但他
, n2 C3 Y! w) v0 [# Q1 P们都克服了拉格朗日插值函数的缺点,不仅收敛性、 稳定性强,而且方法简单实用,计算量小。
1 r( K! }& R- [6 @0 b因而应用十分广泛。
5 E% q* E* u  A" t" g7 t) i9 }2 D6 U9 @0 [9 s/ R7 S2 k+ C
/ `! U/ f4 i: t2 L+ ~
0 G. D  E6 s( p8 |0 J

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2#
发表于 2020-6-28 18:53 | 只看该作者
哈哈哈,谢谢你告诉大家
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