matplotlib.axes.Axes.csd

Axes.csd(x, y, NFFT=None, Fs=None, Fc=None, detrend=None, window=None, noverlap=None, pad_to=None, sides=None, scale_by_freq=None, return_line=None, *, data=None, **kwargs)

Построение взаимной спектральной плотности.

Вызов функции:

csd(x, y, NFFT=256, Fs=2, Fc=0, detrend=mlab.detrend_none,
    window=mlab.window_hanning, noverlap=0, pad_to=None,
    sides='default', scale_by_freq=None, return_line=None, **kwargs)

Взаимная спектральная плотность методом усреднённой периодограммы Уэлча. Векторы x и y разбиваются на сегменты длиной NFFT. Каждый сегмент обрабатывается с помощью функции detrend и оконной функции window. noverlap задаёт длину перекрытия между сегментами. Произведение прямых преобразований Фурье для x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления , с учётом потери мощности из-за применения окна.

Если len(x) < NFFT или len(y) < NFFT, они будут дополнены нулями до NFFT.

Параметры:

Параметры:	x, y : одномерные массивы или последовательности Массивы или последовательности, содержащие данные Fs : скаляр Частота дискретизации (образцов в единицу времени). Используется для расчёта частот Фурье, freqs, в циклах за единицу времени. Значение по умолчанию равно 2. window : вызываемая функция или массив Функция или вектор длиной NFFT. Для создания векторов окон см. `window_hanning()`, `window_none()`, `numpy.blackman()`, `numpy.hamming()`, `numpy.bartlett()`, `scipy.signal()`, `scipy.signal.get_window()` и т. д. Значение по умолчанию — `window_hanning()`. Если в качестве аргумента передана функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать оконную версию сегмента. sides : [ ‘default’ \| ‘onesided’ \| ‘twosided’ ] Указывает, какие стороны спектра возвращать. Значение по умолчанию соответствует стандартному поведению, возвращающему односторонний спектр для вещественных данных и двусторонний для комплексных. ‘onesided’ принудительно возвращает односторонний спектр, а ‘twosided’ — двусторонний. pad_to : целое число Количество точек, до которых дополняется сегмент данных при выполнении БПФ. Может отличаться от NFFT, которое определяет количество точек данных, используемых. Несмотря на то, что это не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешимыми пиками), это может обеспечить больше точек на графике, позволяя получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). По умолчанию None, что устанавливает pad_to равным NFFT NFFT : целое число Количество точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Мощность 2 является наиболее эффективной. Значение по умолчанию равно 256. Не следует использовать для получения нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет некорректным. Используйте pad_to для этой цели. detrend : {‘default’, ‘constant’, ‘mean’, ‘linear’, ‘none’} или вызываемая функция Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейного тренда. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — это вектор, в matplotlib он — функция. Модуль `pylab` определяет `detrend_none()`, `detrend_mean()`, и `detrend_linear()`, но вы также можете использовать пользовательскую функцию. Вы также можете использовать строку, чтобы выбрать одну из функций. ‘default’, ‘constant’, и ‘mean’ вызывают `detrend_mean()`. ‘linear’ вызывает `detrend_linear()`. ‘none’ вызывает `detrend_none()`. scale_by_freq : логическое значение, необязательно Указывает, следует ли масштабировать полученные значения плотности с учётом масштабирующей частоты, что даёт плотность в единицах Hz^-1. Это позволяет интегрировать по возвращаемым частотным значениям. По умолчанию True для совместимости с MATLAB. noverlap : целое число Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию равно 0 (нет перекрытия). Fc : целое число Центральная частота x (по умолчанию 0), которая смещает области x графика, чтобы отразить диапазон частот, используемый при получении сигнала, а затем его фильтрации и понижения частоты до основной полосы. return_line : bool Включает ли возвращаемые значения объект линии, нарисованный этой функцией. По умолчанию False.
Возвращаемые значения:	Pxy : одномерный массив Значения для взаимного спектра `P_{xy}` до масштабирования (комплексные значения) freqs : одномерный массив Частоты, соответствующие элементам в Pxy line : экземпляр `Line2D` Линия, созданная этой функцией. Возвращается только если return_line равно True.
Другие параметры:

x, y : одномерные массивы или последовательности

Массивы или последовательности, содержащие данные

Fs : скаляр

Частота дискретизации (образцов в единицу времени). Используется для расчёта частот Фурье, freqs, в циклах за единицу времени. Значение по умолчанию равно 2.

window : вызываемая функция или массив

Функция или вектор длиной NFFT. Для создания векторов окон см. window_hanning(), window_none(), numpy.blackman(), numpy.hamming(), numpy.bartlett(), scipy.signal(), scipy.signal.get_window() и т. д. Значение по умолчанию — window_hanning(). Если в качестве аргумента передана функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать оконную версию сегмента.

sides : [ ‘default’ | ‘onesided’ | ‘twosided’ ]

Указывает, какие стороны спектра возвращать. Значение по умолчанию соответствует стандартному поведению, возвращающему односторонний спектр для вещественных данных и двусторонний для комплексных. ‘onesided’ принудительно возвращает односторонний спектр, а ‘twosided’ — двусторонний.

pad_to : целое число

Количество точек, до которых дополняется сегмент данных при выполнении БПФ. Может отличаться от NFFT, которое определяет количество точек данных, используемых. Несмотря на то, что это не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешимыми пиками), это может обеспечить больше точек на графике, позволяя получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). По умолчанию None, что устанавливает pad_to равным NFFT

NFFT : целое число

Количество точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Мощность 2 является наиболее эффективной. Значение по умолчанию равно 256. Не следует использовать для получения нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет некорректным. Используйте pad_to для этой цели.

detrend : {‘default’, ‘constant’, ‘mean’, ‘linear’, ‘none’} или вызываемая функция

Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейного тренда. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — это вектор, в matplotlib он — функция. Модуль pylab определяет detrend_none(), detrend_mean(), и detrend_linear(), но вы также можете использовать пользовательскую функцию. Вы также можете использовать строку, чтобы выбрать одну из функций. ‘default’, ‘constant’, и ‘mean’ вызывают detrend_mean(). ‘linear’ вызывает detrend_linear(). ‘none’ вызывает detrend_none().

scale_by_freq : логическое значение, необязательно

Указывает, следует ли масштабировать полученные значения плотности с учётом масштабирующей частоты, что даёт плотность в единицах Hz^-1. Это позволяет интегрировать по возвращаемым частотным значениям. По умолчанию True для совместимости с MATLAB.

noverlap : целое число

Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию равно 0 (нет перекрытия).

Fc : целое число

Центральная частота x (по умолчанию 0), которая смещает области x графика, чтобы отразить диапазон частот, используемый при получении сигнала, а затем его фильтрации и понижения частоты до основной полосы.

return_line : bool

Включает ли возвращаемые значения объект линии, нарисованный этой функцией. По умолчанию False.

Возвращаемые значения:

Pxy : одномерный массив

Значения для взаимного спектра P_{xy} до масштабирования (комплексные значения)

freqs : одномерный массив

Частоты, соответствующие элементам в Pxy

line : экземпляр Line2D

Линия, созданная этой функцией. Возвращается только если return_line равно True.

Другие параметры:

**kwargs :

Ключевые аргументы управляют свойствами Line2D:

Свойство	Описание
`agg_filter`	неизвестно
`alpha`	вещественное число (от 0.0 — прозрачный до 1.0 — непрозрачный)
`animated`	[True \| False]
`antialiased` или aa	[True \| False]
`clip_box`	экземпляр `matplotlib.transforms.Bbox`
`clip_on`	[True \| False]
`clip_path`	[ (`Path`, `Transform`) \| `Patch` \| None ]
`color` или c	любой цвет matplotlib
`contains`	функция-обработчик
`dash_capstyle`	[‘butt’ \| ‘round’ \| ‘projecting’]
`dash_joinstyle`	[‘miter’ \| ‘round’ \| ‘bevel’]
`dashes`	последовательность включений/выключений чернил в точках
`drawstyle`	[‘default’ \| ‘steps’ \| ‘steps-pre’ \| ‘steps-mid’ \| ‘steps-post’]
`figure`	экземпляр `matplotlib.figure.Figure`
`fillstyle`	[‘full’ \| ‘left’ \| ‘right’ \| ‘bottom’ \| ‘top’ \| ‘none’]
`gid`	строка-идентификатор
`label`	строка или что-либо, что можно распечатать с помощью преобразования ‘%s’.
`linestyle` или ls	[‘solid’ \| ‘dashed’, ‘dashdot’, ‘dotted’ \| (смещение, последовательность включений/выключений) \| `'-'` \| `'--'` \| `'-.'` \| `':'` \| `'None'` \| `' '` \| `''`]
`linewidth` или lw	вещественное значение в точках
`marker`	`A valid marker style`
`markeredgecolor` или mec	любой цвет matplotlib
`markeredgewidth` или mew	вещественное значение в точках
`markerfacecolor` или mfc	любой цвет matplotlib
`markerfacecoloralt` или mfcalt	любой цвет matplotlib
`markersize` или ms	вещественное число
`markevery`	[None \| целое число \| кортеж длиной 2 из целых чисел \| срез \| список/массив целых чисел \| вещественное число \| кортеж длиной 2 из вещественных чисел]
`path_effects`	неизвестно
`picker`	вещественное число расстояния в точках или вызываемая функция выбора `fn(artist, event)`
`pickradius`	вещественное число расстояния в точках
`rasterized`	[True \| False \| None]
`sketch_params`	неизвестно
`snap`	неизвестно
`solid_capstyle`	[‘butt’ \| ‘round’ \| ‘projecting’]
`solid_joinstyle`	[‘miter’ \| ‘round’ \| ‘bevel’]
`transform`	экземпляр `matplotlib.transforms.Transform`
`url`	строка URL
`visible`	[True \| False]
`xdata`	одномерный массив
`ydata`	одномерный массив
`zorder`	любое число

END_OF_DOCUMENT_MARKER

См. также

psd(): psd() эквивалентно установке y=x.; Помимо описанных выше аргументов, эта функция может принимать ключевой аргумент data. Если такой аргумент data задан, следующие аргументы заменяются на data[<arg>]: * Все аргументы с следующими именами: ‘x’, ‘y’.

Примечания

Для построения графиков мощность отображается как в децибелах, хотя возвращается сама P_{xy}.

Ссылки

Бендат и Пирсол – Случайные данные: анализ и методы измерения, John Wiley & Sons (1986)