python中实现功率谱图

要实现功率谱图，需要使用Python中的信号处理库Scipy和绘图库Matplotlib。

首先，需要引入库：

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

然后，需要生成一个信号，我们可以使用NumPy的linspace函数生成一个时间序列和一个正弦波信号：

time = np.linspace(0, 10, 1000)
signal = np.sin(2*np.pi*5*time) + np.sin(2*np.pi*10*time) + np.sin(2*np.pi*20*time)

这个信号包含了三个正弦波，频率分别为5Hz、10Hz和20Hz。

接下来，使用Scipy的signal库中的welch函数计算功率谱：

f, Pxx = signal.welch(signal, fs=1000)

这里的fs表示采样率，这里设为1000Hz。

最后，使用Matplotlib绘制功率谱图：

plt.semilogy(f, Pxx)
plt.xlabel('frequency [Hz]')
plt.ylabel('PSD [V**2/Hz]')
plt.show()

semilogy函数可以将y轴使用对数刻度，使得功率谱更加清晰可见。

完整的代码如下：

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

time = np.linspace(0, 10, 1000)
signal = np.sin(2*np.pi*5*time) + np.sin(2*np.pi*10*time) + np.sin(2*np.pi*20*time)

f, Pxx = signal.welch(signal, fs=1000)

plt.semilogy(f, Pxx)
plt.xlabel('frequency [Hz]')
plt.ylabel('PSD [V**2/Hz]')
plt.show()