将JAVA计算的数据通过gnuplot在dos中作出波形图

亦凉 2022-05-08 09:42 197阅读 0赞

### 一、gnuplot下载安装（windows） ###

*  **下载地址**： [https://sourceforge.net/projects/gnuplot/files/gnuplot/5.2.5/][https_sourceforge.net_projects_gnuplot_files_gnuplot_5.2.5]  
    ![在这里插入图片描述][70]
 *  **安装**  
    点击下载的应用程序，按提示选择安装路径等即可。  
    ![在这里插入图片描述][70 1]
 *  **显示窗口**  
    ![在这里插入图片描述][70 2]
 *  **环境变量配置**  
    将gnuplot.exe所在路径【此处为 E:\\MyDownloads\\Download\\gnuplot\\bin】添加到windows系统环境变量path中，使在命令窗口中打入gnuplot能执行进行gnuplot命令窗口。  
    ![在这里插入图片描述][70 3]

> **genuplot详细基础应用参见**：[genuplot入门教程][genuplot]

### 二、将JAVA计算的数据提取到TXT ###

> 注：此例引用于《[如何最简地将C语言计算的数据通过gnuplot作出波形图来][C_gnuplot]》，在此感谢博主分享！

**1. 题目要求**：

**用java产生一个调幅波的波形数据（时间长度为1秒），并通过gnuplot作出2个被调信号周期上的波形图。**

**2. 计算思路：**

**设信号采样率为8000Hz，载波频率为800Hz，被调信号为100Hz。调制度为0.5，表达式为：**  
 s ( t ) = ( 1 + 0.5 cos ⁡ ( 2 π 100 t ) ) cos ⁡ ( 2 π 800 t ) s(t)=(1+0.5\\cos(2\\pi100t))\\cos(2\\pi800t) s(t)=(1\+0.5cos(2π100t))cos(2π800t)

**3. 用java计算并提取结果数据到TXT**

**（1）先任意创建一个文件data.txt（此处为【C:\\Users\\Chance\\Desktop\\demo】），用于代码中/将路径为"C:\\Users\\Chance\\Desktop\\demo","data.txt"关联到 file对象。**  
![在这里插入图片描述][70 4]  
**（2）代码：**

> 此处使用[editplus编辑器][editplus]编写代码，在dos下编译运行。

**`java实现`：将1秒内的波形数据（共8000行，每行一个点）分采样时间、采样数值两列，将波形数据直接打印输出到屏幕上。2个周期的被调信号长度为1/50秒，合160采样点。**

1）java计算出数据（am1.java）

class am1
    {
        	
    	
    	public static void main(String[] args) 
    	{
        
    		double s,t;
    		int i;
    		//
    		for(i=0;i<8000;i++)
    			{
        
    				t=i/8000.0; 
    				s=(1+0.5*Math.cos(2*Math.PI*100*t))*Math.cos(2*Math.PI*800*t);
    				System.out.println(t+"  "+s);
    			}
    	}
    }

2）将java计算的数据导出到txt（am.java）

import java.io.*;//导入io包中的所有类
    import java.util.*;//导入util包中的所有类
    class am
    {
        	
    	
    	public static void main(String[] args) 
    	{
        
    		double s,t;
    		int i;
    		DataOutputStream out = null;//把数据输出流（DataOutputStream） out 初始化为 空（null）;数据输出流是向文件写入的流
    		File file=new File("C:\Users\Chance\Desktop\demo","data.txt");//将路径为"D:/mydata","data.txt"关联到 file对象，并没有创建文件
    
    		try
    		{
        
    			out=new DataOutputStream(new FileOutputStream(file));//创建DataOutputStream对象，将数据输出流 out 写入file对象关联的路径
    			 OutputStreamWriter os= new OutputStreamWriter(out, "utf-8");//将输出数据流转换为字符流，使用编码方式utf-8
    			//BufferedWriter bt=new BufferedReader(out, "UTF-8");//对文件test.txt构造了一个字符输出流，用于将输出流中的数据写入到test.txt中
             //计算数据并将输出流写入文档
    			for(i=0;i<8000;i++)
    			{
        
    				t=i/8000.0;
    				s=(1+0.5*Math.cos(2*Math.PI*100*t))*Math.cos(2*Math.PI*800*t);
    				//将输出数据由double类型转换为String型
    				String t1=String.valueOf(t);
    				String s1=String.valueOf(s);
    				os.write(t1+"  "+s1);//将输出字符流写入txt，字符流内容为t、s的值
    				os.write("\r\n");//换行
    				os.flush();//清除缓存
    				System.out.println(t1+"  "+s1);
    			}
    				//判断file关联的文件是否存在，不存在则创建文件
    			if (!file.exists()) 
    			{
        
    
    				file.createNewFile();//创建文件
    
    			}
                //输出流结束后关闭
    			out.close();
    			os.close();
    		}
    		//捕获异常
    		catch (IOException e) 
    		{
        
    			 e.printStackTrace();
    		}
    	}
    }

**4. 编译运行**

> 进入java文件所在路径编译运行，此处为：C:\\Users\\Chance\\Desktop\\demo

*  **编译：javac （文件名.java）**
 *  **运行：java （文件名）**  
    ![在这里插入图片描述][70 5]

**5. 数据导出至txt**

运行结束后，查看之前创建的文件【data.txt】，计算出的数据已经导出：

![在这里插入图片描述][70 6]

### 三、用genuplot画出波形图 ###

*  **方法一：在gnuplot中执行导出的java数据文件（data.txt）画出波形图**

> 注意：建立的data.txt的路径在demo文件夹

**在gnuplot命令行提示符gnuplot>下输入作图指令：**

> gnuplot> **plot \[0:(1/50.0)\] \[-2:2\] “data.txt” u 1:2 w l**

其中，`[0:(1/50.0)]`定义了横坐标的范围，`[-2:2]`是纵坐标的显示范围，`u 1:2`  
表示使用数据文件的1，2列数据，`w l`表示使用折线作图。

![在这里插入图片描述][70 7]

*  **方法二： 不必导出java数据，在dos中直接在gnuplot下执行java计算数据程序（am1.java）画出波形图**

**在gnuplot命令行提示符gnuplot>下输入作图指令：**

> gnuplot>plot \[0:(1/50.0)\] \[-2:2\] “<java am1” u 1:2 w l  
> 或  
> gnuplot>plot \[0:(1/50.0)\] \[-2:2\] “<java am” u 1:2 w l

![在这里插入图片描述][70 8]

参考博文：[如何最简地将C语言计算的数据通过gnuplot作出波形图来  
][C_gnuplot]

此博文中若有不足之处希望给予建议指正。在此感谢参考博文博主的分享。

[https_sourceforge.net_projects_gnuplot_files_gnuplot_5.2.5]: https://sourceforge.net/projects/gnuplot/files/gnuplot/5.2.5/
[70]: /images/20220508/c2f5412fc9a0496eb14e254f4860ef40.png
[70 1]: /images/20220508/f69e6379a5ed491f853db6117057c95a.png
[70 2]: /images/20220508/e5ae36a52167454ea64c834b87342984.png
[70 3]: /images/20220508/1faae0a808484173895fcf6bfea76563.png
[genuplot]: https://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/8502383
[C_gnuplot]: https://blog.csdn.net/shaoyubin999/article/details/82740689
[70 4]: /images/20220508/b1d38e68ceff42468cd0ffcdffe05f18.png
[editplus]: https://baike.baidu.com/item/EditPlus/3739427?fr=aladdin
[70 5]: /images/20220508/b1a75f5b8627446e91ce5202bc88ca0a.png
[70 6]: /images/20220508/24daf9d302a94e069aaf57e47c7be1c4.png
[70 7]: /images/20220508/b80c52efbd1b4eacb4140649472739f3.png
[70 8]: /images/20220508/bf2bae2ad5374b1185d603c9d81f81aa.png