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, *, data=None, **kwargs) [source]

Построение взаимной спектральной плотности.

Взаимная спектральная плотность \(P_{xy}\) методом усреднения периодограммы Уэлча. Векторы x и y делятся на сегменты длиной NFFT. Каждый сегмент обрабатывается функцией detrend и окончивается функцией window. noverlap задаёт длину перекрытия между сегментами. Произведение прямых преобразований Фурье для x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления \(P_{xy}\), с 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 : 1-D arrays or sequences` Массивы или последовательности, содержащие данные. `Fs : scalar` Частота дискретизации (образцов в единицу времени). Используется для вычисления частот Фурье, freqs, в циклах на единицу времени. Значение по умолчанию равно 2. `window : callable or ndarray` 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 оконченную версию сегмента. `sides : {'default', 'onesided', 'twosided'}` Указывает, какие стороны спектра возвращать. Значение по умолчанию даёт стандартное поведение, возвращая односторонний спектр для вещественных данных и двусторонний для комплексных. 'onesided' принудительно возвращает односторонний спектр, а 'twosided' — двусторонний. `pad_to : int` Количество точек, до которого дополняется нулями сегмент данных при выполнении преобразования Фурье. Может отличаться от NFFT, которое задаёт количество точек данных, используемых. Хотя это не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешимыми пиками), это может дать больше точек в графике, что позволит получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). Значение по умолчанию — None, что устанавливает pad_to равным NFFT `NFFT : int` Количество точек данных, используемых в каждом блоке для преобразования Фурье. Степень двойки обеспечивает максимальную эффективность. Значение по умолчанию — 256. Это НЕ должно использоваться для получения нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет неверным. Используйте pad_to для этого вместо этого. `detrend : {'none', 'mean', 'linear'} or callable, default 'none'` Функция, применяемая к каждому сегменту перед преобразованием Фурье, предназначенная для удаления среднего значения или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend является вектором, в Matplotlib он является функцией. Модуль `mlab` 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: 'none' вызывает `detrend_none`, 'mean' вызывает `detrend_mean`, 'linear' вызывает `detrend_linear`. `scale_by_freq : bool, optional` Указывает, следует ли масштабировать полученные значения плотности на частоту масштабирования, что даёт плотность в единицах Гц^-1. Это позволяет интегрировать возвращаемые значения частот. Значение по умолчанию равно True для совместимости с MATLAB. `noverlap : int` Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию равно 0 (без перекрытия). `Fc : int` Центральная частота x (по умолчанию 0), смещающая область x графика, чтобы отразить диапазон частот, используемых при получении сигнала, а затем фильтрации и дискретизации до базовой полосы. `return_line : bool` Включать ли объект линии, нарисованной в возвращаемых значениях. Значение по умолчанию — False.
Возвращаемое значение:	`Pxy : 1-D array` Значения взаимного спектра `P_{xy}` до масштабирования (комплексного типа). `freqs : 1-D array` Частоты, соответствующие элементам в Pxy. `line : a Line2D instance` Линия, созданная этой функцией. Возвращается только если return_line равно True.

x, y : 1-D arrays or sequences: Массивы или последовательности, содержащие данные.
Fs : scalar: Частота дискретизации (образцов в единицу времени). Используется для вычисления частот Фурье, freqs, в циклах на единицу времени. Значение по умолчанию равно 2.
window : callable or ndarray: 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 оконченную версию сегмента.
sides : {'default', 'onesided', 'twosided'}: Указывает, какие стороны спектра возвращать. Значение по умолчанию даёт стандартное поведение, возвращая односторонний спектр для вещественных данных и двусторонний для комплексных. 'onesided' принудительно возвращает односторонний спектр, а 'twosided' — двусторонний.
pad_to : int: Количество точек, до которого дополняется нулями сегмент данных при выполнении преобразования Фурье. Может отличаться от NFFT, которое задаёт количество точек данных, используемых. Хотя это не увеличивает фактическое разрешение спектра (минимальное расстояние между разрешимыми пиками), это может дать больше точек в графике, что позволит получить больше деталей. Соответствует параметру n в вызове fft(). Значение по умолчанию — None, что устанавливает pad_to равным NFFT
NFFT : int: Количество точек данных, используемых в каждом блоке для преобразования Фурье. Степень двойки обеспечивает максимальную эффективность. Значение по умолчанию — 256. Это НЕ должно использоваться для получения нулевого заполнения, иначе масштабирование результата будет неверным. Используйте pad_to для этого вместо этого.
detrend : {'none', 'mean', 'linear'} or callable, default 'none': Функция, применяемая к каждому сегменту перед преобразованием Фурье, предназначенная для удаления среднего значения или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend является вектором, в Matplotlib он является функцией. Модуль mlab 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: 'none' вызывает detrend_none, 'mean' вызывает detrend_mean, 'linear' вызывает detrend_linear.
scale_by_freq : bool, optional: Указывает, следует ли масштабировать полученные значения плотности на частоту масштабирования, что даёт плотность в единицах Гц^-1. Это позволяет интегрировать возвращаемые значения частот. Значение по умолчанию равно True для совместимости с MATLAB.
noverlap : int: Количество перекрывающихся точек между сегментами. Значение по умолчанию равно 0 (без перекрытия).
Fc : int: Центральная частота x (по умолчанию 0), смещающая область x графика, чтобы отразить диапазон частот, используемых при получении сигнала, а затем фильтрации и дискретизации до базовой полосы.
return_line : bool: Включать ли объект линии, нарисованной в возвращаемых значениях. Значение по умолчанию — False.

Возвращаемое значение:

Pxy : 1-D array: Значения взаимного спектра P_{xy} до масштабирования (комплексного типа).
freqs : 1-D array: Частоты, соответствующие элементам в Pxy.
line : a Line2D instance: Линия, созданная этой функцией. Возвращается только если return_line равно True.

Другие параметры:

**kwargs

Ключевые аргументы управляют свойствами Line2D:

Свойство	Описание
`agg_filter`	функция фильтра, которая принимает массив float (m, n, 3) и значение dpi, и возвращает массив (m, n, 3)
`alpha`	float
`animated`	bool
`antialiased` или aa	bool
`clip_box`	`Bbox`
`clip_on`	bool
`clip_path`	[(`Path`, `Transform`) \| `Patch` \| None]
`color` или c	цвет
`contains`	вызываемая функция
`dash_capstyle`	{'butt', 'round', 'projecting'}
`dash_joinstyle`	{'miter', 'round', 'bevel'}
`dashes`	последовательность чисел с плавающей точкой (вкл/выкл чернила в точках) или (None, None)
`drawstyle` или ds	{'default', 'steps', 'steps-pre', 'steps-mid', 'steps-post'}, по умолчанию: 'default'
`figure`	`Figure`
`fillstyle`	{'full', 'left', 'right', 'bottom', 'top', 'none'}
`gid`	строка
`in_layout`	bool
`label`	объект
`linestyle` или ls	{'-', '--', '-.', ':', '', (смещение, последовательность вкл/выкл), ...}
`linewidth` или lw	float
`marker`	стиль маркера
`markeredgecolor` или mec	цвет
`markeredgewidth` или mew	float
`markerfacecolor` или mfc	цвет
`markerfacecoloralt` или mfcalt	цвет
`markersize` или ms	float
`markevery`	None или int или (int, int) или срез или список [int] или float или (float, float)
`path_effects`	`AbstractPathEffect`
`picker`	float или вызываемая функция[[Художник, событие], кортеж[bool, dict]]
`pickradius`	float
`rasterized`	bool или None
`sketch_params`	(масштаб: float, длина: float, случайность: float)
`snap`	bool или None
`solid_capstyle`	{'butt', 'round', 'projecting'}
`solid_joinstyle`	{'miter', 'round', 'bevel'}
`transform`	`matplotlib.transforms.Transform`
`url`	строка
`visible`	bool
`xdata`	одномерный массив
`ydata`	одномерный массив
`zorder`	float

См. также

psd(): psd() эквивалентно установлению y=x.

Примечания

Для построения графиков мощность отображается как \(10\log_{10}(P_{xy})\) для децибел, хотя P_{xy} возвращается сама.

Ссылки

Bendat & Piersol — Случайные данные: анализ и процедуры измерения, John Wiley & Sons (1986)

Примечание

В дополнение к вышеописанным аргументам, эта функция может принять ключевой аргумент данные. Если такой аргумент данные задан, следующие аргументы заменяются на данные[<arg>]:

Все аргументы со следующими именами: 'x', 'y'.

Объекты, переданные в качестве данных, должны поддерживать доступ к элементам (data[<arg>]) и проверку на членство (<arg> in data).