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python – 为什么numpy fft会返回错误的相位信息?

发布时间:2020-12-20 11:07:45 所属栏目:Python 来源:网络整理
导读:我比较了Matlab和numpy中的相位和幅度谱.我认为Matlab工作正确,但numpy计算正确的幅度谱,但相位谱很奇怪.如何通过numpy更改 python代码以获得正确的计算fft? Matlab的: fs = 1e4;dt = 1 / fs;t = 0:dt:0.5;F = 1e3;y = cos(2*pi*F*t);S = fftshift(fft(y)
我比较了Matlab和numpy中的相位和幅度谱.我认为Matlab工作正确,但numpy计算正确的幅度谱,但相位谱很奇怪.如何通过numpy更改 python代码以获得正确的计算fft?

Matlab的:

fs = 1e4;
dt = 1 / fs;
t = 0:dt:0.5;
F = 1e3;

y = cos(2*pi*F*t);
S = fftshift(fft(y) / length(y));
f_scale = linspace(-1,1,length(y)) * (fs / 2);

a = abs(S);
phi = (angle(S));

subplot(2,1)
plot(f_scale,a)
title('amplitude')

subplot(2,2)
plot(f_scale,phi)
title('phase')

Python:

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

fs = 1e4
dt = 1 / fs
t = np.arange(0,0.5,dt)
F = 1e3

y = np.cos(2*np.pi*F*t)
S = np.fft.fftshift(np.fft.fft(y) / y.shape[0])
f_scale = np.linspace(-1,y.shape[0]) * (fs / 2)

a = np.abs(S)
phi = np.angle(S)

plt.subplot(2,title="amplitude")
plt.plot(f_scale,a)

plt.subplot(2,2,title="phase")
plt.plot(f_scale,phi)

plt.show()

matlab output

numpy output

解决方法

这是理解np.arange的一个问题.它在达到所需值之前停止一个dt(你传递的间隔在右侧打开).如果你定义

t = np.arange(0,0.5+dt,dt)

一切都会好起来的.

(编辑:李大同)

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