用python绘制时间序列的瞬时频率

在Python中，我们可以使用matplotlib库结合其他信号处理库如NumPy和SciPy来绘制时间序列的瞬时频率。以下是简单的步骤：

1. **导入所需库**：

   import numpy as np
   import matplotlib.pyplot as plt
   from scipy.signal import welch

2. **生成模拟数据**（这里假设有一个已知频率的正弦波信号）：

   fs = 1000  # 采样率
   t = np.arange(0, 1, 1/fs)  # 时间轴
   freq = 5  # 模拟信号的频率
   signal = np.sin(2 * np.pi * freq * t)

3. **计算瞬时频率**（这里使用Welch's periodogram方法）：

   f, Pxx_spec = welch(signal, fs=fs, nperseg=len(t)//4)

4. **绘制频谱图**：

   plt.plot(f, Pxx_spec, 'r', linewidth=1)
   plt.xlabel('Frequency (Hz)')
   plt.ylabel('Power/Frequency')
   plt.title('Instantaneous Frequency of Time Series Signal')
   plt.grid(True)
   plt.show()