scipy.fft.

ifft#

scipy.fft.ifft(x, n=None, axis=-1, norm=None, overwrite_x=False, workers=None, *, plan=None)[源代码]#

计算一维离散傅里叶逆变换。

此函数计算由 fft 计算的 1D n 点离散傅里叶变换的逆。换句话说,ifft(fft(x)) == x 在数值精度范围内。

输入应与 fft 返回的顺序相同,即:

  • x[0] 应包含零频率项,

  • x[1:n//2] 应包含正频率项,

  • x[n//2 + 1:] 应包含负频率项,按升序排列,从最低负频率开始。

对于偶数输入点,x[n//2] 表示正奈奎斯特频率和负奈奎斯特频率的总和,因为这两个频率会混叠在一起。有关详细信息,请参见 fft

参数:
xarray_like

输入数组,可以是复数。

nint, optional

变换后输出轴的长度。如果 n 小于输入长度,则输入将被截断。如果 n 更大,则输入将用零填充。如果未给出 n,则使用由 axis 指定的轴上的输入长度。请参阅有关填充问题的注释。

axisint, 可选

计算逆 DFT 的轴。如果未给出,则使用最后一个轴。

norm{"backward", "ortho", "forward"}, 可选

归一化模式(请参阅 fft)。默认值为“backward”。

overwrite_xbool, 可选

如果为 True,则 x 的内容可能会被销毁;默认值为 False。有关更多详细信息,请参阅 fft

workersint, 可选

用于并行计算的最大 worker 数量。如果为负,则该值从 os.cpu_count() 环绕。有关更多详细信息,请参阅 fft

plan对象,可选

此参数保留用于传递下游 FFT 供应商提供的预计算计划。目前在 SciPy 中未使用。

版本 1.5.0 中添加。

返回:
out复数 ndarray

axis 指定的轴(如果未指定 axis,则为最后一个轴)上计算的截断或零填充输入。

引发:
IndexError

如果 axes 大于 x 的最后一个轴。

另请参阅

fft

一维(前向)FFT,ifft 是它的逆。

ifft2

二维逆 FFT。

ifftn

N 维逆 FFT。

附注

如果输入参数 n 大于输入的大小,则输入将在末尾通过附加零进行填充。尽管这是常见方法,但可能会导致意外结果。如果需要不同的填充,则必须在调用 ifft 之前执行。

如果 x 是 1D 数组,则 ifft 等同于

y[k] = np.sum(x * np.exp(2j * np.pi * k * np.arange(n)/n)) / len(x)

fft 一样,ifft 支持所有浮点类型,并针对实数输入进行了优化。

数组 API 标准支持

除了 NumPy 之外,ifft 还对 Python Array API Standard 兼容的后端提供了实验性支持。请通过设置环境变量 SCIPY_ARRAY_API=1 并将 CuPy、PyTorch、JAX 或 Dask 数组作为数组参数提供来测试这些功能。支持以下后端和设备(或其他功能)的组合。

CPU

GPU

NumPy

不适用

CuPy

不适用

PyTorch

JAX

Dask

⚠️ 计算图

不适用

有关更多信息,请参阅 对数组 API 标准的支持

示例

>>> import scipy.fft
>>> import numpy as np
>>> scipy.fft.ifft([0, 4, 0, 0])
array([ 1.+0.j,  0.+1.j, -1.+0.j,  0.-1.j]) # may vary

创建并绘制具有随机相位的带限信号

>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> rng = np.random.default_rng()
>>> t = np.arange(400)
>>> n = np.zeros((400,), dtype=complex)
>>> n[40:60] = np.exp(1j*rng.uniform(0, 2*np.pi, (20,)))
>>> s = scipy.fft.ifft(n)
>>> plt.plot(t, s.real, 'b-', t, s.imag, 'r--')
[<matplotlib.lines.Line2D object at ...>, <matplotlib.lines.Line2D object at ...>]
>>> plt.legend(('real', 'imaginary'))
<matplotlib.legend.Legend object at ...>
>>> plt.show()
../../_images/scipy-fft-ifft-1.png