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 кросс-спектральной плотности.

Кросс-спектральная плотность \(P_{xy}\) методом усредненного периодограммы Уэлча. Векторы x и y делятся на сегменты длиной NFFT. Каждый сегмент обрабатывается функцией detrend и окончивается функцией window. noverlap определяет длину перекрытия между сегментами. Произведение прямых преобразований Фурье для x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления \(P_{xy}\) со шкалированием для исправления потерь энергии из-за окончения.

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

Параметры

x, yОдномерные массивы или последовательности

Массивы или последовательности, содержащие данные.

Fsвещественное число, по умолчанию: 2

Частота дискретизации (образцов в единицу времени). Используется для вычисления частот Фурье, freqs, в циклах за единицу времени.

windowвызываемая функция или одномерный массив, по умолчанию: window_hanning

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. Если в качестве аргумента передана функция, она должна принимать сегмент данных и возвращать оконченную версию сегмента.

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

Какие стороны спектра возвращать. 'default' — односторонняя для вещественных данных и двусторонняя для комплексных данных. 'onesided' принудительно возвращает односторонний спектр, а 'twosided' — двусторонний.

pad_toint, необязательно

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

NFFTint, по умолчанию: 256

Число точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Степень двойки наиболее эффективна. Не следует использовать для нулевого заполнения, в противном случае масштабирование результата будет неправильным; для этого используйте pad_to.

detrend{'none', 'mean', 'linear'} или вызываемая функция, по умолчанию: 'none'

Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейного тренда. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — вектор, в Matplotlib он — функция. 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_freqbool, по умолчанию: True

Является ли необходимо масштабировать возвращаемые значения плотности с частотой шкалирования, что дает плотность в единицах Hz^-1. Это позволяет интегрировать возвращаемые частотные значения. По умолчанию True для совместимости с MATLAB.

noverlapint, по умолчанию: 0 (нет перекрытия)

Количество перекрывающихся точек между сегментами.

Fcint, по умолчанию: 0

Центральная частота x, которая смещает пределы оси x графика, чтобы отразить диапазон частот, используемый при получении сигнала, а затем фильтрации и понижении дискретизации до базовой полосы.

return_linebool, по умолчанию: False

Включать ли линию, нарисованную этой функцией, в возвращаемые значения.

Возвращаемые значения

PxyОдномерный массив

Значения для кросс-спектра \(P_{xy}\) до шкалирования (комплексные значения).

freqsОдномерный массив

Частоты, соответствующие элементам в Pxy.

lineLine2D

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

Дополнительные параметры

dataиндексируемый объект, необязательно

Если задано, следующие параметры также принимают строку s, которая интерпретируется как data[s] (если это не вызывает исключения):

x, y

**kwargs

Параметры ключевых слов управляют свойствами Line2D:

Свойство	Описание
agg_filter	функция фильтра, которая принимает массив чисел с плавающей точкой (m, n, 3) и значение dpi, и возвращает массив чисел с плавающей точкой (m, n, 3)
alpha	скаляр или None
animated	bool
antialiased или aa	bool
clip_box	Bbox
clip_on	bool
clip_path	Объект Patch или (Path, Transform) или None
color или c	цвет
dash_capstyle	CapStyle или {'butt', 'projecting', 'round'}
dash_joinstyle	JoinStyle или {'miter', 'round', 'bevel'}
dashes	последовательность чисел с плавающей точкой (перо/пробел в точках) или (None, None)
data	массив (2, N) или два одномерных массива
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	число с плавающей точкой
marker	строка стиля маркера, Path или MarkerStyle
markeredgecolor или mec	цвет
markeredgewidth или mew	число с плавающей точкой
markerfacecolor или mfc	цвет
markerfacecoloralt или mfcalt	цвет
markersize или ms	число с плавающей точкой
markevery	None или целое число или (целое число, целое число) или срез или список целых чисел или число с плавающей точкой или (число с плавающей точкой, число с плавающей точкой) или список логических значений
path_effects	AbstractPathEffect
picker	число с плавающей точкой или вызываемая функция [[Artist, Event], кортеж[bool, dict]]
pickradius	число с плавающей точкой
rasterized	bool
sketch_params	(масштаб: число с плавающей точкой, длина: число с плавающей точкой, случайность: число с плавающей точкой)
snap	bool или None
solid_capstyle	CapStyle или {'butt', 'projecting', 'round'}
solid_joinstyle	JoinStyle или {'miter', 'round', 'bevel'}
transform	неизвестно
url	строка
visible	bool
xdata	одномерный массив
ydata	одномерный массив
zorder	число с плавающей точкой

См. также

psd

эквивалентно установлению y = x.

Примечания

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

Ссылки

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