Python实现快速傅里叶变换的方法(FFT)

yipeiwu_com7年前Python基础

本文介绍了Python实现快速傅里叶变换的方法(FFT),分享给大家,具体如下:

这里做一下记录,关于FFT就不做介绍了,直接贴上代码,有详细注释的了:

import numpy as np
from scipy.fftpack import fft,ifft
import matplotlib.pyplot as plt
import seaborn


#采样点选择1400个,因为设置的信号频率分量最高为600赫兹,根据采样定理知采样频率要大于信号频率2倍,所以这里设置采样频率为1400赫兹(即一秒内有1400个采样点,一样意思的)
x=np.linspace(0,1,1400)  

#设置需要采样的信号,频率分量有180,390和600
y=7*np.sin(2*np.pi*180*x) + 2.8*np.sin(2*np.pi*390*x)+5.1*np.sin(2*np.pi*600*x)

yy=fft(y)      #快速傅里叶变换
yreal = yy.real    # 获取实数部分
yimag = yy.imag    # 获取虚数部分

yf=abs(fft(y))    # 取绝对值
yf1=abs(fft(y))/len(x)   #归一化处理
yf2 = yf1[range(int(len(x)/2))] #由于对称性,只取一半区间

xf = np.arange(len(y))  # 频率
xf1 = xf
xf2 = xf[range(int(len(x)/2))] #取一半区间


plt.subplot(221)
plt.plot(x[0:50],y[0:50]) 
plt.title('Original wave')

plt.subplot(222)
plt.plot(xf,yf,'r')
plt.title('FFT of Mixed wave(two sides frequency range)',fontsize=7,color='#7A378B') #注意这里的颜色可以查询颜色代码表

plt.subplot(223)
plt.plot(xf1,yf1,'g')
plt.title('FFT of Mixed wave(normalization)',fontsize=9,color='r')

plt.subplot(224)
plt.plot(xf2,yf2,'b')
plt.title('FFT of Mixed wave)',fontsize=10,color='#F08080')


plt.show()

结果:

2017/7/11更新

再添加一个简单的例子

# -*- coding: utf-8 -*-
import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import seaborn



Fs = 150.0;     # sampling rate采样率
Ts = 1.0/Fs;    # sampling interval 采样区间
t = np.arange(0,1,Ts)  # time vector,这里Ts也是步长

ff = 25;     # frequency of the signal
y = np.sin(2*np.pi*ff*t)

n = len(y)     # length of the signal
k = np.arange(n)
T = n/Fs
frq = k/T     # two sides frequency range
frq1 = frq[range(int(n/2))] # one side frequency range

YY = np.fft.fft(y)   # 未归一化
Y = np.fft.fft(y)/n   # fft computing and normalization 归一化
Y1 = Y[range(int(n/2))]

fig, ax = plt.subplots(4, 1)

ax[0].plot(t,y)
ax[0].set_xlabel('Time')
ax[0].set_ylabel('Amplitude')

ax[1].plot(frq,abs(YY),'r') # plotting the spectrum
ax[1].set_xlabel('Freq (Hz)')
ax[1].set_ylabel('|Y(freq)|')

ax[2].plot(frq,abs(Y),'G') # plotting the spectrum
ax[2].set_xlabel('Freq (Hz)')
ax[2].set_ylabel('|Y(freq)|')

ax[3].plot(frq1,abs(Y1),'B') # plotting the spectrum
ax[3].set_xlabel('Freq (Hz)')
ax[3].set_ylabel('|Y(freq)|')

plt.show()

相关文章:傅立叶级数展开初探(Python)

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

基于Python如何使用AIML搭建聊天机器人

基于Python如何使用AIML搭建聊天机器人

借助 Python 的 AIML 包,我们很容易实现人工智能聊天机器人。AIML,全名为Artificial Intelligence Markup Language(人工智能标记语言)...

Selenium鼠标与键盘事件常用操作方法示例

Selenium鼠标与键盘事件常用操作方法示例

本文实例讲述了Selenium鼠标与键盘事件常用操作方法。分享给大家供大家参考,具体如下: Selenium是一个用于Web应用程序测试的工具。Selenium测试直接运行在浏览器中,就...

利用python为运维人员写一个监控脚本

利用python为运维人员写一个监控脚本

前言: 一直想写一个监控方面的脚本,然后想到了运维这方面的,后来就写了个脚本,下面话不多说了,来一起看看详细的介绍吧。 准备: psutil模块(基本使用方法可以参考这篇文章:/post...

Python批量更改文件名的实现方法

Python批量更改文件名的实现方法 前言: 由于后台数据有好多,但是文案提供过来的图片命名全部没有按照格式来命名,Python这么强大的语言,肯定是能够处理这个问题的,于是我就写了一个...

10行Python代码计算汽车数量的实现方法

10行Python代码计算汽车数量的实现方法

当你还是个孩子坐车旅行的时候,你玩过数经过的汽车的数目的游戏吗? 在这篇文章中,我将教你如何使用10行Python代码构建自己的汽车计数程序。以下是环境及相应的版本库: P...