python实现周期方波信号频谱图

yipeiwu_com6年前Python基础

在学习傅里叶变换的时候遇到了求周期方波信号频谱图的例子,在书上和网上查阅了一些资料,发现大都是讨论的都是下图左边的周期信号的频谱,课程老师的PPT中也只列出了另一种周期信号频谱图的结论,没有在进行傅里叶变换,自己便根据定义推导了一遍,贴在这里作记录和分享之用。

关于傅立叶级数展开的另一讨论在我的另一篇文章/post/144194.htm

2016年11月21号更新

在第二个周期方波信号的傅里叶变换里,注意是

转换为sin函数下为

之前写错了,今天更正。

对于这两种方波信号,我们也可以编程验证一下,就是用正弦函数去逼近方波信号,Python的实现代码如下:

# 分析傅里叶级数分解之后cos和sin的和项的图像输出

from numpy import mgrid,sin,cos,array,pi
from matplotlib.pyplot import plot,show,title,legend,xlabel,ylabel

x = mgrid[0:10:0.02] # 这里类似于MATLAB用冒号产生步长为0.02的序列,但是语法和MATLAB不同



# 下面的这段循环实现y=sin(x)+sin(3x)+...+sin(19x)

def cos_square():
  y1 = 0;
  for i in range(0,20,1):
    b = (-1)**(i)*cos((2*i+1)*x)/(2*i+1)
    y1=b+y1    # 这种求和的方法是从C语言移植过来的
  plot(x,y1,'orange',linewidth=0.6)
  title('cos_square')
  xlabel('Time')
  ylabel('Amplitude')
  show()

def sin_square():
  y2 = 0
  for i in range(0,20,1):
    b = sin((2*i+1)*x)/(2*i+1)
    y2=b+y2    # 这种求和的方法是从C语言移植过来的
  plot(x,y2,'g',linewidth=0.6)
  title('sin_square')
  xlabel('Time')
  ylabel('Amplitude')
  show()

cos_square() 

sin_square()

输出结果如下:

由结果可以看两种不同的方波级数展开是正确的

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

在Python的Django框架中用流响应生成CSV文件的教程

在Django里,流式响应StreamingHttpResponse是个好东西,可以快速、节省内存地产生一个大型文件。 目前项目里用于流式响应的一个是Eventsource,用于改善跨系...

详解Python3序列赋值、序列解包

上节我们提到解决赋值中等号两边参数不一致的方法可以通过切片,但在Python3中我们可以利用特定的语法更加方便的处理这种情况,如下示例。 当带 * 出现在结尾间时 L = [1, 2...

谈谈Python中的while循环语句

谈谈Python中的while循环语句

前言 python中有两种循环,while和for,两种循环的区别是,while循环之前,先判断一次,如果满足条件的话,再循环,for循环的时候必须有一个可迭代的对象,才能循环,比如说得...

有趣的python小程序分享

有趣的python小程序分享

python可以简单优美,也很有趣,下面是收集的例子: 1.一句话开始一个http的文件服务器: $ python -m SimpleHTTPServer Serving HTTP on...

Python内置的字符串处理函数详细整理(覆盖日常所用)

str='python String function' 生成字符串变量str='python String function' 字符串长度获取:len(str) 例:print '%s...