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 графиков взаимной спектральной плотности.

Взаимная спектральная плотность \(P_{xy}\) методом усреднения периодограммы Вельша. 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 x и y усредняется по каждому сегменту для вычисления \(P_{xy}\), с масштабированием для коррекции потерь мощности из-за окон.

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 (образцов в единицу времени). Используется для вычисления частот Фурье, freqs, в циклах на 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 оконченную версию 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, а 'twosided' принудительно двухсторонний.

pad_toint, необязательно

Количество точек, до которого сегмент данных дополняется нулями при выполнении FFT. Может отличаться от NFFT, который определяет количество точек данных, используемых. Не следует использовать для получения нулевого заполнения, так как масштабирование результата будет неверным; используйте pad_to вместо этого. 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 FFT. Мощность 2 наиболее эффективна. Не следует использовать для получения нулевого заполнения, так как 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 выполнением fft, предназначенная для удаления среднего значения или линейной тенденции. В отличие от MATLAB, где параметр detrend является вектором, в Matplotlib это 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 на частоту масштабирования, что обеспечивает плотность в единицах 1/Гц. Это позволяет интегрировать по возвращаемым значениям частоты. 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 диапазон x графика для отображения частотного диапазона, используемого при получении сигнала, а затем фильтрации и понижении дискретизации до нулевой частоты.

return_linebool, по умолчанию: False

Включать ли объект линии, нарисованный в возвращаемых значениях.

Возвращаемые значения:

PxyОдномерный массив

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

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

x, y

**kwargs

Параметры ключевых слов управляют свойствами Line2D:

Свойство	Описание
agg_filter	функция фильтра, которая принимает (m, n, 3) массив с плавающей точкой и значение dpi, и возвращает (m, n, 3) массив и два смещения от нижнего левого угла изображения
alpha	скаляр или None
animated	bool
antialiased или aa	bool
clip_box	BboxBase или None
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 (включен/выключен чернила в пунктах) или (None, None)
data	(2, N) массив или два 1D 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	строка
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 булевых значений
mouseover	bool
path_effects	список AbstractPathEffect
picker	число с плавающей точкой или вызываемый объект[[Художник, Событие], 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	1D массив

ydata	Одномерный массив
zorder	вещественное число

См. также

psd

эквивалентно настройке 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: методы анализа и измерений, издательство John Wiley & Sons (1986)