matplotlib.pyplot.csd

matplotlib.pyplot.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, hold=None, data=None, **kwargs)

Построение графиков перекрёстной спектральной плотности.

Вызов:

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)

Перекрёстная спектральная плотность методом усреднения периодограммы по методу Велча. Векторы x и y разбиваются на сегменты длиной NFFT. Каждый сегмент обрабатывается функцией detrend и окончивается функцией window. noverlap определяет длину перекрытия между сегментами. Произведение прямых преобразований Фурье x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления , со масштабированием для компенсации потерь мощности из-за окон.

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 — 2. window : вызываемая функция или одномерный 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 передаётся функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать оконченный вариант сегмента. sides : [ ‘default’ \| ‘onesided’ \| ‘twosided’ ] Определяет, какие стороны спектра возвращать. Значение по умолчанию соответствует стандартному поведению, которое возвращает односторонний спектр для вещественных данных и двусторонний для комплексных. ‘onesided’ принудительно возвращает односторонний спектр, а ‘twosided’ — двусторонний. pad_to : целое число Количество точек, до которого дополняется сегмент данных при выполнении БПФ. Может отличаться от NFFT, которое определяет количество используемых точек данных. Хотя не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешаемыми пиками), это может дать больше точек на графике, что позволит получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). Значение по умолчанию — None, которое устанавливает pad_to равным NFFT NFFT : целое число Количество точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Мощность 2 наиболее эффективна. Значение по умолчанию — 256. Не следует использовать для нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет неверным. Используйте pad_to для этого. detrend : {‘default’, ‘constant’, ‘mean’, ‘linear’, ‘none’} или вызываемая функция Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — 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 для выбора одной из функций. ‘default’, ‘constant’, и ‘mean’ вызывают `detrend_mean()`. ‘linear’ вызывает `detrend_linear()`. ‘none’ вызывает `detrend_none()`. scale_by_freq : boolean, необязательно Указывает, должны ли значения плотности масштабироваться по частоте масштабирования, что даёт плотность в единицах Hz^-1. Это позволяет интегрировать возвращаемые частотные значения. Значение по умолчанию — True для совместимости с MATLAB. noverlap : целое число Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию — 0 (без перекрытия). Fc : целое число Центральная частота x (по умолчанию 0), которая смещает область значений x графика, чтобы отразить частотный диапазон, используемый при получении сигнала, а затем фильтрации и понижении частоты до базовой полосы. return_line : bool Включает ли возвращаемые значения объект линии, нарисованный в этой функции. Значение по умолчанию — False.
Возвращаемое значение:	Pxy : одномерный массив Значения перекрёстного спектра `P_{xy}` до масштабирования (комплексного значения) freqs : одномерный массив Частоты, соответствующие элементам Pxy line : экземпляр `Line2D` Линия, созданная этой функцией. Возвращается только если return_line 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 — 2.

window : вызываемая функция или одномерный 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 передаётся функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать оконченный вариант сегмента.

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

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

pad_to : целое число

Количество точек, до которого дополняется сегмент данных при выполнении БПФ. Может отличаться от NFFT, которое определяет количество используемых точек данных. Хотя не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешаемыми пиками), это может дать больше точек на графике, что позволит получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). Значение по умолчанию — None, которое устанавливает pad_to равным NFFT

NFFT : целое число

Количество точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Мощность 2 наиболее эффективна. Значение по умолчанию — 256. Не следует использовать для нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет неверным. Используйте pad_to для этого.

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

Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — 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 для выбора одной из функций. ‘default’, ‘constant’, и ‘mean’ вызывают detrend_mean(). ‘linear’ вызывает detrend_linear(). ‘none’ вызывает detrend_none().

scale_by_freq : boolean, необязательно

Указывает, должны ли значения плотности масштабироваться по частоте масштабирования, что даёт плотность в единицах Hz^-1. Это позволяет интегрировать возвращаемые частотные значения. Значение по умолчанию — True для совместимости с MATLAB.

noverlap : целое число

Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию — 0 (без перекрытия).

Fc : целое число

Центральная частота x (по умолчанию 0), которая смещает область значений x графика, чтобы отразить частотный диапазон, используемый при получении сигнала, а затем фильтрации и понижении частоты до базовой полосы.

return_line : bool

Включает ли возвращаемые значения объект линии, нарисованный в этой функции. Значение по умолчанию — False.

Возвращаемое значение:

Pxy : одномерный массив

Значения перекрёстного спектра P_{xy} до масштабирования (комплексного значения)

freqs : одномерный массив

Частоты, соответствующие элементам Pxy

line : экземпляр Line2D

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

Другие параметры:

**kwargs :

Параметры ключевого слова 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`	вызываемая функция
`dash_capstyle`	[‘butt’ \| ‘round’ \| ‘projecting’]
`dash_joinstyle`	[‘miter’ \| ‘round’ \| ‘bevel’]
`dashes`	последовательность включения/выключения 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 преобразованием ‘%s’.
`linestyle` или ls	[‘solid’ \| ‘dashed’, ‘dashdot’, ‘dotted’ \| (смещение, последовательность включения/выключения тире) \| `'-'` \| `'--'` \| `'-.'` \| `':'` \| `'None'` \| `' '` \| `''`]
`linewidth` или lw	значение в пунктах
`marker`	`A valid marker style`
`markeredgecolor` или mec	любой цвет matplotlib
`markeredgewidth` или mew	значение в пунктах
`markerfacecolor` или mfc	любой цвет matplotlib
`markerfacecoloralt` или mfcalt	любой цвет matplotlib
`markersize` или ms	вещественное число
`markevery`	[None \| целое число \| кортеж длины 2 из целых чисел \| срез \| список/массив целых чисел \| вещественное число \| кортеж длины 2 из вещественных чисел]
`path_effects`	неизвестно
`picker`	расстояние в пунктах или вызываемая функция выбора `fn(artist, event)`
`pickradius`	расстояние в пунктах
`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 установлению y=x.; В дополнение к описанным выше аргументам, эта функция может принимать ключевой аргумент data. Если такой аргумент data задан, следующие аргументы заменяются на data[<arg>]: * Все аргументы с именами: ‘x’, ‘y’.

Примечания

Для построения графиков мощность отображается в для децибел, хотя возвращается значение P_{xy} само по себе.

Ссылки

Bendat & Piersol – Случайные данные: методы анализа и измерения, John Wiley & Sons (1986)