%% Чистим экран
clc;
clear variables;

%% #2. Задаем матрицы
A = randn(6);
B = randn(6);
v = randn(6,1);
w1 = randn(6,1);

% Подсчеты
C = (A*B-B/A)*v*w1';

% Вывод
fprintf('Максимальное значение А: %5.5f \n',max(max(A)));
fprintf('Минимальное значение А: %5.5f \n',min(min(A)));
fprintf('Среднее значение А: %5.5f \n',mean(mean(A)));
fprintf('Максимальное значение В: %5.5f \n',max(max(B)));
fprintf('Минимальное значение В: %5.5f \n',min(min(B)));
fprintf('Среднее значение В: %5.5f \n',mean(mean(B)));
fprintf('Размер матрицы С:  %ux%u \n',size(C));
disp(C);

%Гистограммы
D = [v, w1];
fprintf('Размер матрицы D: %ux%u \n',size(D));
disp(D);

figure('Name','Bar','NumberTitle','off');
bar(D);

e = bar(D);
e(1).FaceColor = 'red';
e(2).FaceColor = 'green';
title('Vectors \itv \rm\bfand \itw');
legend('Vector \itv','Vector \itw','Location','bestoutside');

%% #3.1
t = (0 : 0.001 : 1)';
f = 2;
w = 2*pi*f;
y = cos(w * t);
z = randn(length(y),1);
q = wgn(length(y),1,0);

% #3.2
y1 = y + z;
y2 = y + q;
y3 = awgn(y,10);
Y  = [t, y, y1, y2, y3];

% Сохранение
save('.mat', 'Y');
dlmwrite('.csv', Y, 'delimiter', ';');
fileID = fopen('.txt', 'w');
for i = 1 : 1 : size(Y, 1)
for j = 1 : 1 : size(Y, 2)
fprintf(fileID, '%.4f; ', Y(i, j));
end
fprintf(fileID, '\n');
end
fclose(fileID);

%% #3.3
figure('Name','Plotting','NumberTitle','off');

% plot
subplot(3, 1, 1);
plot(t, y, 'g', 'Marker', ' x ');
title('By-points plotting');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('cos(\omega*t)');
grid on;

% stair
subplot(3, 1, 2);
stairs(t, y, 'r');
title('Stairs plotting');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('cos(\omega*t)');
grid on;

% stem
subplot(3, 1, 3);
stem(t, y, 'b');
title('Stem plotting');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('cos(\omega*t)');
grid on;

%% #3.4
figure('Name','Awgn','NumberTitle','off');

% Signal #1
subplot(3, 1, 1);
plot(t, Y(:,3), 'Color', 'green');
hold on;
plot(t, Y(:,2), 'Color', 'black', 'LineWidth', 3);
hold off;
legend('Signal with AWGN','Original signal','Location','bestoutside');
title('Signal #1');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('y1(t)');
grid on;

% Signal #2
subplot(3, 1, 2);
plot(t, Y(:,4), 'Color', 'green');
hold on;
plot(t, Y(:,2), 'Color', 'black', 'LineWidth', 3);
hold off;
legend('Signal with AWGN','Original signal','Location','bestoutside');
title('Signal #2');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('y2(t)');
grid on;

% Signal #3
subplot(3, 1, 3);
plot(t, Y(:,5), 'Color', 'green');
hold on;
plot(t, Y(:,2), 'Color', 'black', 'LineWidth', 3);
hold off;
legend('Signal with AWGN','Original signal','Location','bestoutside');
title('Signal #3');
xlabel('time (sec.)');
ylabel('y3(t)');
grid on;

%% #4.1
[X, Y] = meshgrid(-4 : 0.1 : 4, -4 : 0.1 : 4);
R = (X.^2 + Y.^2).^0.5 + X.^2 + Y.^2;
Z = sin(R)./R;

figure('Name','Surface','NumberTitle','off');

% left up
sp_lu = subplot(2, 3, 1);
surf(Z);
view(240, 25);
title('surf(sin(R)/R))');
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');

% left down
sp_ld = subplot(2, 3, 4);
mesh(Z);
view(240, 25);
title('mesh(sin(R)/R))');
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');

% all right
sp_alr = subplot(2, 3, [2 3 5 6]);
s = surf(Z);
view(240, 15);
title('advanced surf(sin(R)/R))');
xlabel('x');
ylabel('y');
zlabel('z');
s.FaceColor = 'interp';
s.EdgeColor = 'none';

%% #4.2
colormap(sp_lu, jet);
colormap(sp_ld, spring);
colormap(sp_alr, cool);

colorbar(sp_alr, 'Location', 'southoutside');