matplotlib.axes.Axes.specgram

Axes.specgram(x, *, NFFT=None, Fs=None, Fc=None, detrend=None, window=None, noverlap=None, cmap=None, xextent=None, pad_to=None, sides=None, scale_by_freq=None, mode=None, scale=None, vmin=None, vmax=None, data=None, **kwargs)[источник]

Строит спектрограмму.

Вычисляет и строит спектрограмму данных x. Данные разбиваются на сегменты длиной NFFT, и для каждого сегмента вычисляется спектр. К каждому сегменту применяется оконная функция window, а величина перекрытия сегментов задаётся параметром noverlap. Спектрограмма отображается в виде цветовой карты (с помощью imshow).

Параметры:

x1-D массив или последовательность

Массив или последовательность, содержащая данные.

Fsfloat, по умолчанию: 2

Частота дискретизации (число отсчётов на единицу времени). Используется для вычисления частот Фурье freqs в циклах на единицу времени.

windowвызываемый объект или ndarray, по умолчанию: window_hanning

Функция или вектор длины NFFT. Для создания векторов окна см. window_hanning, window_none, numpy.blackman, numpy.hamming, numpy.bartlett, scipy.signal, scipy.signal.get_window и т. д. Если в качестве аргумента передана функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать его оконную версию.

sides{'default', 'onesided', 'twosided'}, необязательный

Какие части спектра возвращать. Значение 'default' означает односторонний спектр для действительных данных и двусторонний — для комплексных. Значение 'onesided' принудительно возвращает односторонний спектр, а 'twosided' — двусторонний.

pad_toint, необязательный

Число точек, до которого дополняется сегмент данных при выполнении FFT. Это значение может отличаться от NFFT, задающего число используемых точек данных. Хотя это не повышает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между различимыми пиками), на графике может отображаться больше точек, что позволяет рассмотреть больше деталей. Соответствует параметру n при вызове fft. По умолчанию имеет значение None, при котором pad_to равен NFFT

NFFTint, по умолчанию: 256

Число точек данных, используемых в каждом блоке для FFT. Наиболее эффективна степень двойки. НЕ используйте этот параметр для дополнения нулями, иначе масштабирование результата будет некорректным; вместо этого используйте pad_to.

detrend{'none', 'mean', 'linear'} или вызываемый объект, по умолчанию: 'none'

Функция, применяемая к каждому сегменту перед вычислением FFT для удаления среднего значения или линейного тренда. В отличие от MATLAB, где параметр detrend является вектором, в Matplotlib он представляет собой функцию. Модуль mlab определяет функции detrend_none, detrend_mean и detrend_linear, но также можно использовать собственную функцию. Можно также указать строку, чтобы выбрать одну из функций: 'none' вызывает detrend_none. 'mean' вызывает detrend_mean. 'linear' вызывает detrend_linear.

scale_by_freqbool, по умолчанию: True

Следует ли масштабировать результирующие значения плотности по частоте масштабирования, чтобы плотность выражалась в единицах 1/Hz. Это позволяет интегрировать значения по возвращаемым частотам. По умолчанию True для совместимости с MATLAB.

mode{'default', 'psd', 'magnitude', 'angle', 'phase'}

Тип используемого спектра. По умолчанию 'psd' — спектральная плотность мощности. 'magnitude' возвращает спектр амплитуд. 'angle' возвращает спектр фаз без развёртки. 'phase' возвращает спектр фаз с развёрткой.

noverlapint, по умолчанию: 128

Число точек перекрытия между блоками.

scale{'default', 'linear', 'dB'}

Способ масштабирования значений в spec. 'linear' означает отсутствие масштабирования. 'dB' возвращает значения в децибельной шкале. Если mode равно 'psd', это мощность в дБ (10 * log10). В противном случае это амплитуда в дБ (20 * log10). Значение 'default' соответствует 'dB', если mode равно 'psd' или 'magnitude', и 'linear' в остальных случаях. Если mode равно 'angle' или 'phase', значение должно быть 'linear'.

Fcint, по умолчанию: 0

Центральная частота x, смещающая границы графика по оси x, чтобы отразить диапазон частот, использовавшийся при получении сигнала, который затем фильтруется и передискретизируется в основную полосу.

cmapColormap, по умолчанию: rcParams["image.cmap"] (по умолчанию: 'viridis')

xextentNone или (xmin, xmax)

Границы изображения по оси x. По умолчанию xmin соответствует левой границе первого бина (столбца spectrum), а xmax — правой границе последнего бина. Обратите внимание: при noverlap>0 ширина бинов меньше ширины сегментов.

dataиндексируемый объект, необязательный

Если параметр задан, следующие параметры также могут принимать строку s, которая интерпретируется как data[s], если s является ключом в data:

x

vmin, vmaxfloat, необязательные

vmin и vmax задают диапазон данных, охватываемый цветовой картой. По умолчанию цветовая карта охватывает полный диапазон значений данных.

**kwargs

Дополнительные именованные аргументы передаются в imshow, которая создаёт изображение спектрограммы. Именованный аргумент origin не поддерживается.

Возвращает:

spectrum2D массив

Столбцы — периодограммы последовательных сегментов.

freqs1-D массив

Частоты, соответствующие строкам в spectrum.

t1-D массив

Времена, соответствующие серединам сегментов (то есть столбцам в spectrum).

imAxesImage

Изображение спектрограммы, созданное с помощью imshow.

См. также

psd

Отличается значением перекрытия по умолчанию; возвращает среднее значение периодограмм сегментов; не возвращает время; строит линейный график вместо цветовой карты.

magnitude_spectrum

Один спектр, аналогичный спектру одного сегмента при mode равном 'magnitude'. Строит линию вместо цветовой карты.

angle_spectrum

Один спектр, аналогичный спектру одного сегмента при mode равном 'angle'. Строит линию вместо цветовой карты.

phase_spectrum

Один спектр, аналогичный спектру одного сегмента при mode равном 'phase'. Строит линию вместо цветовой карты.

Примечания

Параметры detrend и scale_by_freq применяются только при значении mode 'psd'.

Примеры использования matplotlib.axes.Axes.specgram

Спектрограмма

Спектрограмма