python信号处理函数 python数字信号处理

Python 数字信号处理程序实现求解数字信号处理是把信号用数字或符号表示成序列python信号处理函数 , 通过计算机或通用(专用)信号处理设备python信号处理函数,用数值计算方法进行各种处理,达到提取有用信息便于应用的目的 。例如python信号处理函数:滤波、检测、变换、增强、估计、识别、参数提取、频谱分析等 。
一般地讲,数字信号处理涉及三个步骤:
⑴模数转换(A/D转换):把模拟信号变成数字信号,是一个对自变量和幅值同时进行离散化的过程,基本的理论保证是采样定理 。
⑵数字信号处理(DSP):包括变换域分析(如频域变换)、数字滤波、识别、合成等 。
⑶数模转换(D/A转换):把经过处理的数字信号还原为模拟信号 。通常 , 这一步并不是必须的 。作为DSP的成功例子有很多 , 如医用CT断层成像扫描仪的发明 。它是利用生物体的各个部位对X射线吸收率不同的现象,并利用各个方向扫描的投影数据再构造出检测体剖面图的仪器 。这种仪器中fft(快速傅里叶变换)起到了快速计算的作用 。以后相继研制出的还有:采用正电子的CT机和基于核磁共振的CT机等仪器 , 它们为医学领域作出了很大的贡献 。
信号处理的目的是:削弱信号中的多余内容;滤出混杂的噪声和干扰;或者将信号变换成容易处理、传输、分析与识别的形式,以便后续的其它处理 。下面的示意图说明了信号处理的概念 。
Python科学计算——复杂信号FFTFFT (Fast Fourier Transform, 快速傅里叶变换) 是离散傅里叶变换的快速算法,也是数字信号处理技术中经常会提到的一个概念 。用快速傅里叶变换能将时域的数字信号转换为频域信号,转换为频域信号后我们可以很方便地分析出信号的频率成分 。
当我们把双频信号FFT示例中的 fft_size 的值改为 2**12 时,这时,基频为 16Hz,不能被 1kHz整除,所以 1kHz 处发生了频谱泄露,而它能被 4kHz 整除,所以 4kHz 可以很好地被采样 。
由于波形的前后不是连续的 , 出现波形跳变,而跳变处有着非常广泛的频谱 , 因此FFT的结果中出现了频谱泄漏 。
为了减小FFT所截取的数据段前后的跳变,可以对数据先乘以一个窗函数,使得其前后数据能平滑过渡 。常用的hanning窗函数的定义如下:
50Hz 正弦波与hann窗函数乘积之后的重复波形如下:
我们对频谱泄漏示例中的1kHz 和 4kHz 信号进行了 hann 窗函数处理,可以看出能量更加集中在 1kHz 和 4kHz,在一定程度上抑制了频谱泄漏 。
以 1kHz 三角波为例,我们知道三角波信号中含有丰富的频率信息 , 它的傅里叶级数展开为:
当数字信号的频率随时间变化时 , 我们称之为扫频信号 。以频率随时间线性变化的扫频信号为例,其数学形式如下:
其频率随时间线性变化,当我们在 [0,1] 的时间窗口对其进行采样时 , 其频率范围为 0~5kHz 。当时间是连续时,扫频信号的频率也是连续的 。但是在实际的处理中 , 是离散的点采样,因此时间是不连续的,这就使扫频信号的快速傅里叶变换问题退化为多点频信号快速傅里叶变换问题 。其快速傅里叶变换得到的频谱图如下所示:
以 50Hz 正弦信号相位调制到 1kHz 的信号为例,其信号形式如下:
它的时域波形,频率响应和相位响应如下图所示:
以扫频信号为例,当我们要探究FFT中的能量守恒时,我们要回归到信号最初的形式:
ubuntu|linux下 如何用python 模拟按键ubuntu下,也就是linux下,通常会用kill -事件编号实现 。你查一下LINUX下的事件就明白了 。

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