python傅里叶变换,将一段自定义曲线分解为多个波形,进行周期分析

时间: 2024-02-22 16:56:26 浏览: 15
好的,这里提供一个自定义曲线数据的示例代码,供您参考: ```python import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt # 自定义曲线函数 def f(x): return np.sin(x) + np.sin(2*x) + np.sin(3*x) # 生成自定义曲线数据 x = np.linspace(0, 10, 500) y = f(x) # 对数据进行傅里叶变换 fft_vals = np.fft.fft(y) # 分解实部和虚部 real = np.real(fft_vals) imag = np.imag(fft_vals) # 计算幅值和相位 amplitudes = np.abs(fft_vals) phases = np.angle(fft_vals) # 过滤掉一些噪声 amplitudes[amplitudes < 100] = 0 # 对处理后的频域数组进行反变换 ifft_vals = np.fft.ifft(amplitudes * np.exp(1j * phases)) # 绘制多个波形 plt.plot(x, y, label='Original') plt.plot(x, np.real(ifft_vals), label='Wave 1') plt.plot(x, np.imag(ifft_vals), label='Wave 2') plt.plot(x, np.abs(ifft_vals), label='Wave 3') plt.legend() plt.show() # 计算最大幅值的频率和周期 max_idx = np.argmax(amplitudes) max_freq = max_idx / x[-1] max_period = 1 / max_freq print('Max frequency:', max_freq) print('Max period:', max_period) ``` 在这个示例代码中,我们定义了一个自定义曲线函数f(x),将三个正弦波叠加在一起。然后,我们使用numpy的linspace函数生成了一个从0到10的等差数列,共计500个数据点,并将这个数列作为自变量,计算出对应的因变量。接着,对这个数据进行傅里叶变换,并分解出实部、虚部、幅值和相位等信息。我们过滤掉幅值较小的部分,只保留幅值较大的波形信息,并进行反变换,得到多个波形的实际值。最后,我们将这些波形绘制在同一张图上,以比较它们的形态。 此外,我们还可以计算出幅值最大的频率和周期,用于进行周期分析。在这个示例代码中,我们使用numpy的argmax函数计算出幅值最大的波形的下标,然后根据采样点数和自变量范围计算出对应的频率和周期。最后,我们输出这些结果,以供参考。

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好的,根据上面的目标函数,我们可以推导出其对应的梯度向量函数,如下所示: def gradient(x, y, beta): """ Compute gradient of the logistic regression loss function :param beta: model parameter vector :param x: feature matrix :param y: label vector :return: gradient vector """ n = x.shape[0] pred = 1 /
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