利用MATLAB批量完成科研数据处理

利用常用软件批量完成科研数据处理

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相信平时大家都有这种时候，测了一大堆数据，也知道该怎么去处理，但是样品很多，数据量很大，然后对于每个样品去处理的时候都得用软件进行重复的处理，才能得出有效的信息。这样不仅工作量相当大，自己也会感到非常厌烦。一般我碰到这种时候是不能忍的，所以就通过手头能用到的东西，简化了工作。今天就给大家介绍一下我自己的解决办法。

首先我们看一下我们要处理的数据内容，是一堆excel文件，而excel文件里面的数据是仪器的的测试数据。

Fig.1. 文件夹中的数据

首先我们要做的就是把数据读取出来，这里会用到MATLAB里的几个函数，首先是dir函数，此函数的作用是获取特定地址文件夹中的文件列表。用法如下：

path='D:\my_data\test data\IV data\20171116\'
%此处文件地址改为需要的文件夹路径
Files = dir(strcat(path,'*.xlsx'));

其中Files是我们命名的变量，而path是文件夹的地址，strcat是横向连接字符的函数，这样相当于是把文件列表中的每个xlsx文件的地址和名称获取了，然后存到了一个数组中，数组名为Files。
然后,我们需要知道这个数组的长度，所以应用length函数获取数组长度

LengthFiles = length(Files);

接下来就是对每一个文件读取其中的数据，并且将其存到一个与原始数据大小一致的二维矩阵中。

for i = 1:LengthFiles
    xls_data = xlsread(strcat(path,Files(i).name));
    file_name=Files(i).name;
    [m,n]=size(xls_data);
end

上面代码中应用循环结构，对每个文件都采用数据读取函数，MATLAB中excel文件的读取函数是xlsread，其用法与dir函数类似，都需要strcat函数来对文件的地址和名称连接，然后作为函数的参数。最后的[m,n]是用于获取每个文件的数据的大小，其中m是数据的行数，n是数据的列数。

到这里我还只是获取文件的数据和文件的地址吗，名字而已。未对数据做出任何处理。下面我们以画图为例，展示批量处理数据然后每个数据输出图片。这里我的每个文件数据中还有很多列有用的，相当于每个文件中又有单独的几个器件的数据。这样我还需要一层循环结构：

for j=3:3:n-1
       set(gcf,'visible','off')%设置图片弹窗为不可见
       zeroparameter = xls_data((m+1)/2,j+1);%取X轴零点处的y坐标
       y = xls_data(:,j+1)- zeroparameter;%将纵坐标归零
           
       plot(xls_data(:,j),abs(y));%画图
       semilogy(xls_data(:,j),abs(y));%将y轴变量取对数
       axis([-2,2,1E-12,1E-4]);%设定y轴的范围为固定的，此处设定坐标轴的语句必须置于将y轴变量取对数的语句之后 
       xlabel('Voltage(V)');% x轴名称
       ylabel('Current(A)');
       k=j/3;
       saveas(gcf,[path,strcat(file_name,'-',num2str(k)),'.jpg']);%输出图形到指定地址
       delete(gcf);
   end

这里大家可以自行修改，比如我的文件里面还有独立的组，那我就还需要一层循环，但是如果你的文件里只有一组数据，那你就不需要在加一层循环。

我这里是每三列数据为一组，所以我这里循环的步长是j=3:3:n-1，但是其实你也可以根据自己的来定。还有我的数据测试了之后会在零点处有一点漂移，所以我对妹一组数据都会获取零点处的漂移量，然后将整体的数据都平移，使得零点归零。

还有一些对图片属性设置的，比如我把图片的弹框设置为不可见，这样在循环过程中画图的时候就不会弹框，不然MATLAB是默认会弹框的，其实我们这种画图的方法其实是调用MATLAB本身的画图函数，然后遍历每个文件的每组数据，将其画图，然后将画出的图保存到指定的地址。所以上面关于图片的属性其实都可以在保存图片之前进行修改设定。像我上面的情形就是对图片设置了一下，首先对y轴的变量值进行了绝对值处理，然后对y轴取对数，相当于图片中y轴显示为对数坐标的模式。然后我还设定了一下坐标的范围，这些都是可以设定，大家也可以去搜索命令，对图片进行自己需要的参数设定。

最后，是代码整体的效果。测试可行的结果以下面的代码为准！

path='D:\my_data\test data\IV data\20171116\';
%此处文件地址改为需要的文件夹路径

Files = dir(strcat(path,'*.xlsx'));
LengthFiles = length(Files);
%%将每次测试不同器件的数据都画图
for i = 1:LengthFiles
    xls_data = xlsread(strcat(path,Files(i).name));
    file_name=Files(i).name;
    [m,n]=size(xls_data);
    %%将每个器件多次重复测试的数据都画图
    for j=3:3:n-1
       set(gcf,'visible','off')%设置图片弹窗为不可见
       zeroparameter = xls_data((m+1)/2,j+1);%取X轴零点处的y坐标
       y = xls_data(:,j+1)- zeroparameter;%将纵坐标归零
           
       plot(xls_data(:,j),abs(y));%画图
       semilogy(xls_data(:,j),abs(y));%将y轴变量取对数
       axis([-2,2,1E-12,1E-4]);%设定y轴的范围为固定的，此处设定坐标轴的语句必须置于将y轴变量取对数的语句之后 
       xlabel('Voltage(V)');% x轴名称
       ylabel('Current(A)');
       k=j/3;
       saveas(gcf,[path,strcat(file_name,'-',num2str(k)),'.jpg']);%输出图形到指定位置
       delete(gcf);
   end
end
clear;
clc;

以上代码均为原创，转载请告知。
另外，由于本人没有啥编程背景，所以水平有限。有和疏漏或不当的地方还请轻拍指正。向各位虚心请教！
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