信号处理 (scipy.signal
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卷积#
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卷积两个 N 维数组。 |
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互相关两个 N 维数组。 |
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使用 FFT 卷积两个 N 维数组。 |
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使用重叠相加法卷积两个 N 维数组。 |
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卷积两个二维数组。 |
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互相关两个二维数组。 |
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使用二维可分离 FIR 滤波器进行卷积。 |
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查找最快的卷积/互相关方法。 |
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计算一维互相关的滞后/位移索引数组。 |
B 样条#
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n 阶 B 样条基函数的高斯近似。 |
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计算秩为 1 数组的立方样条系数。 |
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计算秩为 1 数组的二次样条系数。 |
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二维立方 (3 阶) B 样条的系数。 |
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二维二次 (2 阶) B 样条的系数 |
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在新的点集中评估立方样条。 |
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在新的点集中评估二次样条。 |
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对秩为 2 的数组进行平滑样条 (立方) 滤波。 |
滤波#
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对 N 维数组执行顺序滤波。 |
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对 N 维数组执行中值滤波。 |
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对二维数组进行中值滤波。 |
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对 N 维数组执行维纳滤波。 |
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使用一阶段级联来实现具有镜像对称边界条件的平滑 IIR 滤波器。第二个部分使用反向序列。这实现了具有以下传递函数和镜像对称边界条件的系统::. |
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使用二阶段级联来实现具有镜像对称边界条件的平滑 IIR 滤波器。第二个部分使用反向序列。这实现了以下传递函数::. |
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使用 IIR 或 FIR 滤波器沿一维过滤数据。 |
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根据输入和输出向量构建 lfilter 的初始条件。 |
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构建 lfilter 的初始条件,用于阶跃响应稳态。 |
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对信号应用正向和反向数字滤波器。 |
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对数组应用 Savitzky-Golay 滤波器。 |
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使用逆滤波从 |
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使用级联二阶段沿一维过滤数据。 |
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构建 sosfilt 的初始条件,用于阶跃响应稳态。 |
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使用级联二阶段的正向反向数字滤波器。 |
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使用希尔伯特变换计算解析信号。 |
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计算 x 的“二维”解析信号 |
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应用抗混叠滤波器后对信号进行下采样。 |
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从数据中移除沿轴的线性或恒定趋势。 |
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使用傅里叶方法沿给定轴将 x 重采样为 num 个样本。 |
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使用多相滤波沿给定轴将 x 重采样。 |
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上采样、FIR 滤波和下采样。 |
滤波器设计#
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使用双线性变换从模拟滤波器返回数字 IIR 滤波器。 |
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使用双线性变换从模拟滤波器返回数字 IIR 滤波器。 |
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查找用于计算模拟滤波器响应的频率数组。 |
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使用最小二乘误差最小化设计 FIR 滤波器。 |
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使用窗口方法设计 FIR 滤波器。 |
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使用窗口方法设计 FIR 滤波器。 |
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计算模拟滤波器的频率响应。 |
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计算模拟滤波器的频率响应。 |
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计算数字滤波器的频率响应。 |
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计算 ZPK 形式的数字滤波器的频率响应。 |
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计算 SOS 格式的数字滤波器的频率响应。 |
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伽马音滤波器设计。 |
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计算数字滤波器的群延迟。 |
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完整的 IIR 数字和模拟滤波器设计。 |
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给定阶数和临界点进行 IIR 数字和模拟滤波器设计。 |
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计算 Kaiser FIR 滤波器的衰减。 |
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给定衰减 a 计算 Kaiser 参数 beta。 |
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确定 Kaiser 窗口方法的滤波器窗口参数。 |
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将线性相位 FIR 滤波器转换为最小相位滤波器 |
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计算一维 Savitzky-Golay FIR 滤波器的系数。 |
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使用 Remez 交换算法计算极小极大最优滤波器。 |
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从根列表中确定唯一根及其重数。 |
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计算 b(s) / a(s) 的部分分式展开。 |
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计算 b(z) / a(z) 的部分分式展开。 |
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从部分分式展开计算 b(s) 和 a(s)。 |
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从部分分式展开计算 b(z) 和 a(z)。 |
关于条件不好的滤波器系数的警告。 |
低级滤波器设计函数
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检查状态空间矩阵并确保它们是二维的。 |
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用于阶数最小化的带阻目标函数。 |
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返回 N 阶 Bessel 滤波器的模拟原型的 (z,p,k)。 |
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返回 N 阶巴特沃斯滤波器的模拟原型的 (z,p,k)。 |
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返回 N 阶第一类切比雪夫模拟低通滤波器的 (z,p,k)。 |
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返回 N 阶第二类切比雪夫模拟低通滤波器的 (z,p,k)。 |
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返回 N 阶椭圆模拟低通滤波器的 (z,p,k)。 |
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将低通滤波器原型转换为带通滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为带通滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为带阻滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为带阻滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为高通滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为高通滤波器。 |
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将低通滤波器原型转换为不同的频率。 |
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将低通滤波器原型转换为不同的频率。 |
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规范化连续时间传递函数的分子/分母。 |
Matlab 风格的 IIR 滤波器设计#
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巴特沃斯数字和模拟滤波器设计。 |
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巴特沃斯滤波器阶数选择。 |
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第一类切比雪夫数字和模拟滤波器设计。 |
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第一类切比雪夫滤波器阶数选择。 |
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第二类切比雪夫数字和模拟滤波器设计。 |
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第二类切比雪夫滤波器阶数选择。 |
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椭圆 (Cauer) 数字和模拟滤波器设计。 |
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椭圆 (Cauer) 滤波器阶数选择。 |
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贝塞尔/汤姆森数字和模拟滤波器设计。 |
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设计二阶 IIR 数字陷波滤波器。 |
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设计二阶 IIR 峰值(谐振)数字滤波器。 |
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设计 IIR 数字梳状滤波器,用于陷波或峰值滤波。 |
连续时间线性系统#
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连续时间线性时不变系统基类。 |
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状态空间形式的线性时不变系统。 |
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传递函数形式的线性时不变系统类。 |
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零点、极点、增益形式的线性时不变系统类。 |
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模拟连续时间线性系统的输出。 |
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连续时间系统的冲激响应。 |
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连续时间系统的阶跃响应。 |
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计算连续时间系统的频率响应。 |
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计算连续时间系统的伯德幅频和相频数据。 |
离散时间线性系统#
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离散时间线性时不变系统基类。 |
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状态空间形式的线性时不变系统。 |
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传递函数形式的线性时不变系统类。 |
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零点、极点、增益形式的线性时不变系统类。 |
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模拟离散时间线性系统的输出。 |
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离散时间系统的冲激响应。 |
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离散时间系统的阶跃响应。 |
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计算离散时间系统的频率响应。 |
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计算离散时间系统的伯德幅频和相频数据。 |
LTI 表示#
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从线性滤波器的分子、分母表示返回零点、极点、增益 (z, p, k) 表示。 |
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从传递函数表示返回二阶截段。 |
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传递函数到状态空间表示。 |
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从零点和极点返回多项式传递函数表示。 |
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从系统的零点、极点和增益返回二阶截段。 |
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零点-极点-增益表示到状态空间表示。 |
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状态空间到传递函数。 |
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状态空间表示到零点-极点-增益表示。 |
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返回一系列二阶截段的零点、极点和增益。 |
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从一系列二阶截段返回单个传递函数。 |
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将连续状态空间系统转换为离散系统。 |
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计算 K 使得特征值 (A - dot(B, K))=poles。 |
波形#
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频率扫描余弦信号发生器。 |
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返回高斯调制的正弦信号。 |
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最大长度序列 (MLS) 生成器。 |
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返回周期性的锯齿波或三角波。 |
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返回周期性的方波。 |
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频率扫描余弦信号发生器,频率随时间变化。 |
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单位冲激信号(离散 delta 函数)或单位基向量。 |
窗函数#
有关窗函数,请参见 scipy.signal.windows
命名空间。
在 scipy.signal
命名空间中,有一个方便的函数可以按名称获取这些窗口。
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返回给定长度和类型的窗口。 |
小波#
峰值查找#
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计算 data 的相对最小值。 |
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计算 data 的相对最大值。 |
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计算 data 的相对极值。 |
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基于峰值属性查找信号中的峰值。 |
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使用小波变换在一维数组中查找峰值。 |
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计算信号中每个峰值的突出程度。 |
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计算信号中每个峰值的宽度。 |
频谱分析#
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使用周期图估计功率谱密度。 |
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使用 Welch 方法估计功率谱密度。 |
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使用 Welch 方法估计交叉功率谱密度 Pxy。 |
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使用 Welch 方法估计离散时间信号 X 和 Y 的幅度平方相干性估计 Cxy。 |
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使用连续傅里叶变换计算频谱图(遗留函数)。 |
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计算 Lomb-Scargle 周期图。 |
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确定与给定周期相对应的事件的向量强度。 |
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提供参数化的离散短时傅里叶变换 (stft) 及其逆变换 (istft)。 |
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计算短时傅里叶变换(遗留函数)。 |
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执行逆短时傅里叶变换(遗留函数)。 |
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检查是否满足常数重叠相加 (COLA) 约束。 |
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检查是否满足非零重叠相加 (NOLA) 约束。 |
Chirp Z 变换和缩放 FFT#
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计算 Z 平面中螺旋线周围的频率响应。 |
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仅对范围 fn 中的频率计算 x 的 DFT。 |
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创建一个可调用的 Chirp Z 变换函数。 |
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创建一个可调用的缩放 FFT 变换函数。 |
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返回计算 Chirp Z 变换的点。 |
这些函数比类更容易使用,但当对许多相同长度的数组使用相同的变换时效率较低,因为它们在每次调用时都会重复生成相同的 Chirp 信号。 在这些情况下,请使用类来创建一个可重用的函数。