帮我用python写一个信号时频图转换的程序,输入为int16的复信号,要用到多线程加速
时间: 2024-12-20 20:20:46 浏览: 4
在Python中,我们可以使用`matplotlib`库来创建信号时频图,而为了实现多线程加速,可以使用`concurrent.futures`模块来进行并行处理。这里是一个简单的示例,假设我们有一个int16类型的复信号列表,并且我们想对其进行短时傅立叶变换(STFT):
```python
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.signal import stft
from concurrent.futures import ThreadPoolExecutor
# 假设你已经有了一个int16复信号数组signal
def process_signal(chunk):
# 对信号块进行短时傅立叶变换
nperseg = 256 # 短时窗大小
noverlap = 128 # 重叠部分
stft_result = stft(chunk, nperseg=nperseg, noverlap=noverlap)
return stft_result
def plot_spectrogram(signal):
# 将 STFT 结果转为频率轴和时间轴的数据
freqs, times, spec = stft_result
plt.pcolormesh(times, freqs, np.abs(spec), vmin=0, vmax=np.max(spec))
plt.xlabel('Time (s)')
plt.ylabel('Frequency (Hz)')
plt.colorbar()
plt.title('Signal Spectrogram')
if __name__ == "__main__":
signal_length = len(your_int16_complex_signal) # 替换为实际信号长度
chunk_size = 4096 # 分块大小,可以根据硬件资源调整
with ThreadPoolExecutor() as executor:
# 将大信号分割成多个小块并异步处理
chunks = [your_int16_complex_signal[i:i+chunk_size] for i in range(0, signal_length, chunk_size)]
futures = {executor.submit(process_signal, chunk): i for i, chunk in enumerate(chunks)}
# 当所有任务完成时,收集结果并绘制时频图
for future in concurrent.futures.as_completed(futures):
index = futures[future]
try:
spectrogram_data = future.result()
plot_spectrogram(spectrogram_data)
except Exception as e:
print(f"Error processing chunk {index}: {e}")
plt.show()
```
在这个例子中,我们首先将信号分成了多个小块,然后通过`ThreadPoolExecutor`并发地计算每个块的STFT。最后,我们将所有的时频图合并在一起。
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