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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1 O- d7 z5 u& d( H& y$ S
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
* [8 a) S5 k5 ?3 u
# ?! I2 R+ ?* q* n. c; ?function y=lagrange(x0,y0,x);
! w/ w" |( i5 X$ E, S/ n2 Jn=length(x0);m=length(x);
$ _* c3 r/ }6 H- {1 Hfor i=1:m
) a) c! n; t; \+ }/ sz=x(i);( Q& Q" _' x* i0 [2 E6 Y9 m
s=0.0;
( u+ u$ N$ t- ^3 r2 o7 U: Ofor k=1:n
# j% O- O3 U" F9 \p=1.0;
8 p6 F- A2 q6 Q& v- ~6 {for j=1:n  {2 f* Y1 _: e1 s% ^- K; V5 D7 @
if j~=k
2 o9 b3 {! x9 u2 Np=p*(z-x0(j))/(x0(k)-x0(j));
& J* Y4 A) K- r, z* S1 ^' Hend
7 f- S# c. `3 i6 `9 _2 |) _end! t& }; Q* D* m' i  Q% j) K# H
s=p*y0(k)+s;
/ J! T7 C. |# y/ q; B3 hend
. b9 }5 f! s, `7 Ry(i)=s;
) b* C& s( t8 f1 Y2 Gen
& n3 }( g( _, c4 \# E! I% n# z5 v" j/ P4 Q4 f
8 y7 T% b( h0 @$ |* L
2、分段线性插值
8 K7 _1 W# L9 a/ m  Z. x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。3 ^" l9 Z/ J2 R5 _
y=interp1(x0,y0,x,'method'). s" g% y5 u. P# m
method指定插值的方法,默认为线性插值。其值可为:
$ X' S) S: a: q* q9 B+ D) y# U2 {1 w'nearest' 最近项插值4 B7 W. h, }8 T, D9 K% R  k+ O: ?
'linear' 线性插值
, l( Y, D$ H: k3 v'spline' 立方样条插值'cubic' 立方插值。% l8 {7 S& b% |  `4 C  Q
所有的插值方法要求x0是单调的。
: A) q& {/ d  \; y当x0为等距时可以用快速插值法,使用快速插值法的格式' |% T  }# T  P/ A# r' ]+ |. F
为 '*nearest'、'*linear' 、'*spline' 、'*cubic'
  q" A3 o" n4 f# y3 S+ n! y; c" s# C6 M/ S3 H
" t# Y/ _3 j. [2 T- V  g
3、三次样条曲线插值( e/ w- X" O: D2 g
$ u. \$ v" W* d" x: M3 c
Matlab中三次样条插值也有现成的函数:6 }5 b6 `: j# P( i' V1 R2 V, ]
y=interp1(x0,y0,x,'spline');
# k; G; K0 d3 X3 z( ^5 d2 n) ]  \y=spline(x0,y0,x);# [" {; Z* R" n! |2 H* R
pp=csape(x0,y0,conds),
0 T, |. [3 G% wpp=csape(x0,y0,conds,valconds),y=ppval(pp,x)。
, A2 z7 v. v3 b/ h7 I0 Q2 y其中x0,y0是已知数据点,x是插值点,y是插值点的函数值。
, `/ n& U8 C( }
4 l) C7 t; L; @2 L1 V( R9 t9 a% `: X$ h) D  `$ C! N( d
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
( C( r9 @" v: r; V% ^& g1 c' a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
0 A! U% Q% @; O: o9 D/ z1 T( L何种插值方法的选择上。" D' f& n) |1 |
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% g4 C- o& Q7 y
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" y  v5 A5 n" a. A9 e) N
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# Y) W! X& ?" j
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
! D: G7 R1 q: ^2 s6 a* J日插值方法进行插值计算时通常选取 n < 7 。
+ J  ?9 ?6 [) ^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8 |  w/ G) w2 ]% J. E) y# J+ F
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。5 x) o; P/ ~: m0 j: t
因而应用十分广泛。
7 b( Y8 ]. X1 v1 P) i( [8 Q9 I# D; K) t, }( j/ ~* N8 W. {
) P8 k; \+ O/ e$ t

3 l! ]! g) j8 C0 P+ S5 {

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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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