python实现傅里叶级数展开的实现

yipeiwu_com6年前Python基础

傅立叶级数的介绍我就不说了,自己也是应用为主,之前一直觉得很难懂,但最近通过自己编程实现了一些函数的傅立叶级数展开之后对傅立叶 级数展开的概念比较清楚了

(1)函数如下


函数图象如下:

 

代码:

from pylab import *
x = mgrid[-10:10:0.02] # 这里类似于MATLAB用冒号产生步长为0.02的序列,但是语法和MATLAB不同
n = arange(1,1000)
def fourier_transform():
 a0 = (1-exp(-pi))/pi+1
 s=a0/2
 for i in range(1,100,1):
 s0 = ( (1-(-1)**i*exp(-pi))/(pi*(1+i**2))*cos(i*x)+1/pi*( (-i*(1-(-1)**i*exp(-pi)))/(1+i**2) + (1-(-1)**i)/i ) * sin(i*x) )
 s=s+s0
 plot(x,s,'orange',linewidth=0.6)
 title('fourier_transform')
 show() 

fourier_transform()

结果如下:

(2)

转换代码:

from pylab import *
def fourier1():
 s=pi/2

 for i in range(1,100,1):
 s0 = 2/pi*(1-(-1)**i)/i**2 * cos(i*x) 
 s=s+s0
 plot(x,s,'orange',linewidth=0.6)
 title('fourier1')
 show()
fourier1()

结果如下:

关于傅里叶级数展开的还有一些例子在我的另一篇博客/post/144196.htm也有讨论,通过以上的例子可以很好直观感受傅立叶级数的作用,在电气工程上对分析流经变压器的谐波分量、整流装置输出谐波等分析具有重要作用。

还有一点就是python的强大功能,利用for循环语句可以方便地实现级数展开的求和运算,自己感觉编程起来比MATLAB/Octave跟快

相关文章:Python实现快速傅里叶变换(FFT)

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

Python算法输出1-9数组形成的结果为100的所有运算式

问题: 编写一个在1,2,…,9(顺序不能变)数字之间插入+或-或什么都不插入,使得计算结果总是100的程序,并输出所有的可能性。例如:1 + 2 + 34–5 + 67–8 + 9 =...

CentOS下Python3的安装及创建虚拟环境的方法

CentOS下Python3的安装及创建虚拟环境的方法

安装python3 一、安装需要编译的关联库 yum instal -y zlib zlib-devel   (根据自己系统的情况,安装需要的关联库,同样用yum安装...

浅谈python中的正则表达式(re模块)

一、简介 正则表达式本身是一种小型的、高度专业化的编程语言,而在python中,通过内嵌集成re模块,程序媛们可以直接调用来实现正则匹配。正则表达式模式被编译成一系列的字节码,然后由用C...

基于Python如何使用AIML搭建聊天机器人

基于Python如何使用AIML搭建聊天机器人

借助 Python 的 AIML 包,我们很容易实现人工智能聊天机器人。AIML,全名为Artificial Intelligence Markup Language(人工智能标记语言)...

python中正则表达式的使用方法

本文主要关于python的正则表达式的符号与方法。 findall: 找寻所有匹配,返回所有组合的列表 search: 找寻第一个匹配并返回 sub: 替换符合规律的内容,并返回替换后的...