python实现周期方波信号频谱图

yipeiwu_com6年前Python基础

在学习傅里叶变换的时候遇到了求周期方波信号频谱图的例子,在书上和网上查阅了一些资料,发现大都是讨论的都是下图左边的周期信号的频谱,课程老师的PPT中也只列出了另一种周期信号频谱图的结论,没有在进行傅里叶变换,自己便根据定义推导了一遍,贴在这里作记录和分享之用。

关于傅立叶级数展开的另一讨论在我的另一篇文章/post/144194.htm

2016年11月21号更新

在第二个周期方波信号的傅里叶变换里,注意是

转换为sin函数下为

之前写错了,今天更正。

对于这两种方波信号,我们也可以编程验证一下,就是用正弦函数去逼近方波信号,Python的实现代码如下:

# 分析傅里叶级数分解之后cos和sin的和项的图像输出

from numpy import mgrid,sin,cos,array,pi
from matplotlib.pyplot import plot,show,title,legend,xlabel,ylabel

x = mgrid[0:10:0.02] # 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



# 下面的这段循环实现y=sin(x)+sin(3x)+...+sin(19x)

def cos_square():
  y1 = 0;
  for i in range(0,20,1):
    b = (-1)**(i)*cos((2*i+1)*x)/(2*i+1)
    y1=b+y1    # 这种求和的方法是从C语言移植过来的
  plot(x,y1,'orange',linewidth=0.6)
  title('cos_square')
  xlabel('Time')
  ylabel('Amplitude')
  show()

def sin_square():
  y2 = 0
  for i in range(0,20,1):
    b = sin((2*i+1)*x)/(2*i+1)
    y2=b+y2    # 这种求和的方法是从C语言移植过来的
  plot(x,y2,'g',linewidth=0.6)
  title('sin_square')
  xlabel('Time')
  ylabel('Amplitude')
  show()

cos_square() 

sin_square()

输出结果如下:

由结果可以看两种不同的方波级数展开是正确的

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 range()函数取反序遍历sequence的方法

python中的range函数取反序有两种方式 第一种:先构建一个列表,然后对列表中的元素进行反转。 例如: a=range(5) for i in reversed(a):...

Django用户认证系统 组与权限解析

Django的权限系统很简单,它可以赋予users或groups中的users以权限。 Django admin后台就使用了该权限系统,不过也可以用到你自己的代码中。 User对象具有两...

Python中的index()方法使用教程

 index()方法确定字符串str,如果起始索引beg和结束索引end在末尾给出了找到字符串或字符串的一个子串。这个方法与find()方法一样,只是如果没有找到子符趾会抛出一...

Python的iOS自动化打包实例代码

Python的iOS自动化打包实例代码

前言 这段时间刚刚学习了一段时间的Python,加上自己是做iOS开发的,就想着用Python来做一个自动化打包,可以自动完成打包,上传到蒲公英,并且发送邮箱给测试人员. 一是可以减...

Python 列表去重去除空字符的例子

如下所示: # x = ['c b a',"e d f"] # y = [] # for i in x: # for ii in i: # # print(ii) # if ii =...