学习使用python的矩阵乘法函数np.dot,按照定义,编程实现圆周卷积函数circonv(x1,x2,11),求出序列x1=和x2=[2,5,4,3]的线性卷积和L点圆周卷积,并分别绘图

时间: 2023-06-09 21:04:23 浏览: 44
好的,我会尽力回答您的问题。 首先,让我们来了解一下矩阵乘法函数np.dot的用法。np.dot可以用于计算两个numpy数组的点积(内积),其结果是一个标量、向量、矩阵,具体情况取决于两个数组的维度。下面是一个示例: ``` import numpy as np a = np.array([[1, 2, 3], [4, 5, 6]]) b = np.array([[7], [8], [9]]) result = np.dot(a, b) print(result) ``` 这段代码将输出一个2x1的数组: ``` [[ 50] [122]] ``` 现在让我们来编写圆周卷积函数circonv(x1,x2,11)。 根据定义,线性卷积和L点圆周卷积可以通过以下公式计算: ``` L = len(x1) y1 = np.fft.fft(x1, n=2*L-1) y2 = np.fft.fft(x2, n=2*L-1) result = np.real(np.fft.ifft(y1*y2)) ``` 其中,np.fft.fft和np.fft.ifft是用于计算傅里叶变换和傅里叶逆变换的函数。 圆周卷积可以通过将线性卷积的结果封装到一个长度为L的循环数组中来获得,具体实现如下: ``` L = len(x1) y1 = np.fft.fft(x1, n=2*L-1) y2 = np.fft.fft(x2, n=2*L-1) y3 = y1 * y2 result = np.real(np.fft.ifft(np.roll(y3, L-1))) ``` 其中,np.roll函数用于将数组轮转给定数量的元素。这里是将y3轮转了L-1个元素。 接下来,让我们来绘制线性卷积和圆周卷积的图形。我们可以使用matplotlib库来绘制图形。 ``` import matplotlib.pyplot as plt # 绘制x1和x2的图形 plt.subplot(2,2,1) plt.stem(x1) plt.title('x1') plt.subplot(2,2,2) plt.stem(x2) plt.title('x2') # 绘制线性卷积的图形 L = len(x1) y1 = np.convolve(x1, x2) plt.subplot(2,2,3) plt.stem(y1) plt.title('Linear Convolution') # 绘制圆周卷积的图形 y2 = circonv(x1, x2, 11) plt.subplot(2,2,4) plt.stem(y2) plt.title('Circular Convolution') plt.show() ``` 这段代码将生成一个图形窗口,其中包含四幅子图: 1. x1的图形 2. x2的图形 3. 线性卷积的图形 4. 圆周卷积的图形 我希望这个回答能够帮助到您!

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