本文介绍了python实现快速傅里叶变换的方法(fft),分享给大家,具体如下:
这里做一下记录,关于fft就不做介绍了,直接贴上代码,有详细注释的了:
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import numpy as np from scipy.fftpack import fft,ifft import matplotlib.pyplot as plt import seaborn #采样点选择1400个,因为设置的信号频率分量最高为600赫兹,根据采样定理知采样频率要大于信号频率2倍,所以这里设置采样频率为1400赫兹(即一秒内有1400个采样点,一样意思的) x = np.linspace( 0 , 1 , 1400 ) #设置需要采样的信号,频率分量有180,390和600 y = 7 * np.sin( 2 * np.pi * 180 * x) + 2.8 * np.sin( 2 * np.pi * 390 * x) + 5.1 * np.sin( 2 * np.pi * 600 * x) yy = fft(y) #快速傅里叶变换 yreal = yy.real # 获取实数部分 yimag = yy.imag # 获取虚数部分 yf = abs (fft(y)) # 取绝对值 yf1 = abs (fft(y)) / len (x) #归一化处理 yf2 = yf1[ range ( int ( len (x) / 2 ))] #由于对称性,只取一半区间 xf = np.arange( len (y)) # 频率 xf1 = xf xf2 = xf[ range ( int ( len (x) / 2 ))] #取一半区间 plt.subplot( 221 ) plt.plot(x[ 0 : 50 ],y[ 0 : 50 ]) plt.title( 'original wave' ) plt.subplot( 222 ) plt.plot(xf,yf, 'r' ) plt.title( 'fft of mixed wave(two sides frequency range)' ,fontsize = 7 ,color = '#7a378b' ) #注意这里的颜色可以查询颜色代码表 plt.subplot( 223 ) plt.plot(xf1,yf1, 'g' ) plt.title( 'fft of mixed wave(normalization)' ,fontsize = 9 ,color = 'r' ) plt.subplot( 224 ) plt.plot(xf2,yf2, 'b' ) plt.title( 'fft of mixed wave)' ,fontsize = 10 ,color = '#f08080' ) plt.show() |
结果:
2017/7/11更新
再添加一个简单的例子
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# -*- coding: utf-8 -*- import matplotlib.pyplot as plt import numpy as np import seaborn fs = 150.0 ; # sampling rate采样率 ts = 1.0 / fs; # sampling interval 采样区间 t = np.arange( 0 , 1 ,ts) # time vector,这里ts也是步长 ff = 25 ; # frequency of the signal y = np.sin( 2 * np.pi * ff * t) n = len (y) # length of the signal k = np.arange(n) t = n / fs frq = k / t # two sides frequency range frq1 = frq[ range ( int (n / 2 ))] # one side frequency range yy = np.fft.fft(y) # 未归一化 y = np.fft.fft(y) / n # fft computing and normalization 归一化 y1 = y[ range ( int (n / 2 ))] fig, ax = plt.subplots( 4 , 1 ) ax[ 0 ].plot(t,y) ax[ 0 ].set_xlabel( 'time' ) ax[ 0 ].set_ylabel( 'amplitude' ) ax[ 1 ].plot(frq, abs (yy), 'r' ) # plotting the spectrum ax[ 1 ].set_xlabel( 'freq (hz)' ) ax[ 1 ].set_ylabel( '|y(freq)|' ) ax[ 2 ].plot(frq, abs (y), 'g' ) # plotting the spectrum ax[ 2 ].set_xlabel( 'freq (hz)' ) ax[ 2 ].set_ylabel( '|y(freq)|' ) ax[ 3 ].plot(frq1, abs (y1), 'b' ) # plotting the spectrum ax[ 3 ].set_xlabel( 'freq (hz)' ) ax[ 3 ].set_ylabel( '|y(freq)|' ) plt.show() |
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