浅谈Python小波分析库Pywavelets的一点使用心得

yipeiwu_com6年前Python基础

本文介绍了Python小波分析库Pywavelets,分享给大家,具体如下:

# -*- coding: utf-8 -*- 
import numpy as np
import math
import matplotlib.pyplot as plt
import pandas as pd
import datetime 
from scipy import interpolate
from pandas import DataFrame,Series

import numpy as np 
import pywt 

data = np.linspace(1, 4, 7) 

# pywt.threshold方法讲解: 
#        pywt.threshold(data,value,mode ='soft',substitute = 0 ) 
#        data:数据集,value:阈值,mode:比较模式默认soft,substitute:替代值,默认0,float类型 

#data:  [ 1.  1.5 2.  2.5 3.  3.5 4. ] 
#output:[ 6.  6.  0.  0.5 1.  1.5 2. ] 
#soft 因为data中1小于2,所以使用6替换,因为data中第二个1.5小于2也被替换,2不小于2所以使用当前值减去2,,2.5大于2,所以2.5-2=0.5..... 

print(pywt.threshold(data, 2, 'soft',6))  


#data:  [ 1.  1.5 2.  2.5 3.  3.5 4. ] 
#hard data中绝对值小于阈值2的替换为6,大于2的不替换 
print (pywt.threshold(data, 2, 'hard',6)) 


#data:  [ 1.  1.5 2.  2.5 3.  3.5 4. ] 
#data中数值小于阈值的替换为6,大于等于的不替换 
print (pywt.threshold(data, 2, 'greater',6) )

print (data )
#data:  [ 1.  1.5 2.  2.5 3.  3.5 4. ] 
#data中数值大于阈值的,替换为6 
print (pywt.threshold(data, 2, 'less',6) )

[6. 6. 0. 0.5 1. 1.5 2. ]
[6. 6. 2. 2.5 3. 3.5 4. ]
[6. 6. 2. 2.5 3. 3.5 4. ]
[1. 1.5 2. 2.5 3. 3.5 4. ]
[1. 1.5 2. 6. 6. 6. 6. ]

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

import pywt
import pywt.data


ecg = pywt.data.ecg()

data1 = np.concatenate((np.arange(1, 400),
            np.arange(398, 600),
            np.arange(601, 1024)))
x = np.linspace(0.082, 2.128, num=1024)[::-1]
data2 = np.sin(40 * np.log(x)) * np.sign((np.log(x)))

mode = pywt.Modes.smooth


def plot_signal_decomp(data, w, title):
  """Decompose and plot a signal S.
  S = An + Dn + Dn-1 + ... + D1
  """
  w = pywt.Wavelet(w)#选取小波函数
  a = data
  ca = []#近似分量
  cd = []#细节分量
  for i in range(5):
    (a, d) = pywt.dwt(a, w, mode)#进行5阶离散小波变换
    ca.append(a)
    cd.append(d)

  rec_a = []
  rec_d = []

  for i, coeff in enumerate(ca):
    coeff_list = [coeff, None] + [None] * i
    rec_a.append(pywt.waverec(coeff_list, w))#重构

  for i, coeff in enumerate(cd):
    coeff_list = [None, coeff] + [None] * i
    if i ==3:
      print(len(coeff))
      print(len(coeff_list))
    rec_d.append(pywt.waverec(coeff_list, w))

  fig = plt.figure()
  ax_main = fig.add_subplot(len(rec_a) + 1, 1, 1)
  ax_main.set_title(title)
  ax_main.plot(data)
  ax_main.set_xlim(0, len(data) - 1)

  for i, y in enumerate(rec_a):
    ax = fig.add_subplot(len(rec_a) + 1, 2, 3 + i * 2)
    ax.plot(y, 'r')
    ax.set_xlim(0, len(y) - 1)
    ax.set_ylabel("A%d" % (i + 1))

  for i, y in enumerate(rec_d):
    ax = fig.add_subplot(len(rec_d) + 1, 2, 4 + i * 2)
    ax.plot(y, 'g')
    ax.set_xlim(0, len(y) - 1)
    ax.set_ylabel("D%d" % (i + 1))


#plot_signal_decomp(data1, 'coif5', "DWT: Signal irregularity")
#plot_signal_decomp(data2, 'sym5',
#          "DWT: Frequency and phase change - Symmlets5")
plot_signal_decomp(ecg, 'sym5', "DWT: Ecg sample - Symmlets5")


plt.show()

72
5

将数据序列进行小波分解,每一层分解的结果是上次分解得到的低频信号再分解成低频和高频两个部分。如此进过N层分解后源信号X被分解为:X = D1 + D2 + … + DN + AN 其中D1,D2,…,DN分别为第一层、第二层到等N层分解得到的高频信号,AN为第N层分解得到的低频信号。

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

小结Python用fork来创建子进程注意事项

自己随手写了Python下 fork 进程的测试代码(来说明这个问题不一定完全合适): def fork(a): def now(): import datetime re...

python difflib模块示例讲解

python difflib模块示例讲解

difflib模块提供的类和方法用来进行序列的差异化比较,它能够比对文件并生成差异结果文本或者html格式的差异化比较页面,如果需要比较目录的不同,可以使用filecmp模块。 clas...

PyTorch CNN实战之MNIST手写数字识别示例

PyTorch CNN实战之MNIST手写数字识别示例

简介 卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)是深度学习技术中极具代表的网络结构之一,在图像处理领域取得了很大的成功,在国际标准的ImageNe...

详解python时间模块中的datetime模块

Python提供了多个内置模块用于操作日期时间,像calendar,time,datetime。time模块我在之前的文章已经有所介绍,它提供的接口与C标准库time.h基本一致。相比于...

Python利用全连接神经网络求解MNIST问题详解

Python利用全连接神经网络求解MNIST问题详解

本文实例讲述了Python利用全连接神经网络求解MNIST问题。分享给大家供大家参考,具体如下: 1、单隐藏层神经网络 人类的神经元在树突接受刺激信息后,经过细胞体处理,判断如果达到阈值...