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)[source]

Построение кросс-спектральной плотности.

Кросс-спектральная плотность \(P_{xy}\) методом усреднения периодограмм по Уэлчу. Вектора 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 x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления \(P_{xy}\), со шкалированием для исправления потерь мощности из-за оконёвания.

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.

Fsfloat, по умолчанию: 2

Частота дискретизации (образцы в единицу времени). Она используется для расчёта частот Фурье, freqs, в циклах за единицу времени.

windowвызываемая функция или 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 оконченный вариант сегмента.

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

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

pad_toint, необязательно

Количество точек, до которого дополняется сегмент данных при выполнении БПФ. Это 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 в графике, позволяя более детальный анализ. Это соответствует параметру n в вызове fft. По умолчанию None, что устанавливает pad_to равным NFFT

NFFTint, по умолчанию: 256

Количество точек данных, используемых в каждом блоке для БПФ. Мощность 2 наиболее эффективна. Это НЕЛЬЗЯ использовать для получения нулевого дополнения, или масштабирование результата будет неверным; используйте pad_to для этого вместо этого.

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

Функция, применяемая к каждому сегменту перед БПФ, предназначенная для удаления среднего или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend — вектор, в Matplotlib это функция. Модуль mlab определяет detrend_none, detrend_mean и detrend_linear, но вы можете использовать и 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

Влияет ли масштабирование на возвращаемые значения плотности, которое даёт плотность в единицах 1/Гц. Это позволяет интегрироваться по возвращаемым частотным значениям. По умолчанию True для совместимости с MATLAB.

noverlapint, по умолчанию: 0 (без перекрытия)

Количество перекрывающихся точек между сегментами.

Fcint, по умолчанию: 0

Центральная частота x, которая смещает границы x графика для отображения диапазона частот, используемого при получении сигнала, а затем его фильтрации и дискретизации до базовой полосы.

return_linebool, по умолчанию: False

Включать ли объект линии, нарисованный в возвращаемых значениях.

Возвращает:

PxyОдномерный массив

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

freqsОдномерный массив

Частоты, соответствующие элементам в Pxy.

lineLine2D

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

Другие параметры:

dataиндексируемый объект, необязательно

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

x, y

**kwargs

Ключевые аргументы контролируют свойства Line2D:

Свойство	Описание
agg_filter	функция фильтра, которая принимает массив float (m, n, 3) и значение dpi, и возвращает массив (m, n, 3) и два смещения от нижнего левого угла изображения
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 (включение/выключение чернил в пунктах) 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'}
gapcolor	цвет или None
gid	str
in_layout	bool
label	объект
linestyle или ls	{'-', '--', '-.', ':', '', (смещение, последовательность включения/выключения), ...}
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 bool
mouseover	bool
path_effects	AbstractPathEffect
picker	число с плавающей точкой или вызываемая функция [[Artist, Event], кортеж [bool, dict]]
pickradius	неизвестно
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	str
visible	bool
xdata	одномерный массив

ydata	Одномерный массив
zorder	вещественное число

См. также

psd

эквивалентно установлению y = x.

Примечания

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

Ссылки

Бендат и Пирсол — Случайные данные: анализ и измерительные процедуры, John Wiley & Sons (1986)

Примеры использования matplotlib.axes.Axes.csd

Демонстрация CSD

Демонстрация CSD