scipy.fftpack.

dst#

scipy.fftpack.dst(x, type=2, n=None, axis=-1, norm=None, overwrite_x=False)[source]#

返回任意类型序列 x 的离散正弦变换。

参数:
xarray_like

输入数组。

type{1, 2, 3, 4}, 可选

DST 的类型(参见注释)。默认类型为 2。

nint, 可选

变换的长度。如果 n < x.shape[axis],则截断 x。如果 n > x.shape[axis],则对 x 进行零填充。默认情况下,n = x.shape[axis]

axisint, 可选

计算 dst 的轴;默认情况下,沿着最后一个轴(即 axis=-1)。

norm{None, ‘ortho’}, 可选

归一化模式(参见注释)。默认值为 None。

overwrite_xbool, 可选

如果为 True,则可以销毁 x 的内容;默认值为 False。

返回值:
dstndarray of reals

变换后的输入数组。

另请参阅

idst

逆 DST

注释

对于单维数组 x

理论上,对于偶数/奇数边界条件和边界偏移的不同组合,DST 有 8 种类型 [1],scipy 中只实现了前 4 种类型。

类型 I

DST-I 有几种定义;对于 norm=None,我们使用以下定义。DST-I 假设输入在 n=-1n=N 附近是奇函数。

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(k+1)(n+1)}{N+1}\right)\]

请注意,DST-I 仅在输入大小大于 1 时才受支持。(未归一化的)DST-I 是它自己的逆运算,最多到一个因子 2(N+1)。正交化的 DST-I 正好是它自己的逆运算。

类型 II

DST-II 有几种定义;对于 norm=None,我们使用以下定义。DST-II 假设输入在 n=-1/2n=N-1/2 附近是奇函数;输出在 \(k=-1\) 附近是奇函数,在 k=N-1 附近是偶函数

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(k+1)(2n+1)}{2N}\right)\]

如果 norm='ortho',则 y[k] 乘以一个缩放因子 f

\[\begin{split}f = \begin{cases} \sqrt{\frac{1}{4N}} & \text{if }k = 0, \\ \sqrt{\frac{1}{2N}} & \text{otherwise} \end{cases}\end{split}\]

类型 III

DST-III 有几种定义,我们使用以下定义(对于 norm=None)。DST-III 假设输入在 n=-1 附近是奇函数,在 n=N-1 附近是偶函数

\[y_k = (-1)^k x_{N-1} + 2 \sum_{n=0}^{N-2} x_n \sin\left( \frac{\pi(2k+1)(n+1)}{2N}\right)\]

(未归一化的)DST-III 是(未归一化的)DST-II 的逆运算,最多到一个因子 2N。正交化的 DST-III 正好是正交化的 DST-II 的逆运算。

在版本 0.11.0 中添加。

类型 IV

DST-IV 有几种定义,我们使用以下定义(对于 norm=None)。DST-IV 假设输入在 n=-0.5 附近是奇函数,在 n=N-0.5 附近是偶函数

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(2k+1)(2n+1)}{4N}\right)\]

(未归一化的)DST-IV 是它自己的逆运算,最多到一个因子 2N。正交化的 DST-IV 正好是它自己的逆运算。

在版本 1.2.0 中添加: 支持 DST-IV。

参考文献

[1]

维基百科,“离散正弦变换”,https://en.wikipedia.org/wiki/Discrete_sine_transform