python - numpy 的复数问题

Question

我正在尝试再次翻译一些 matlab 代码，但遇到了另一个难题。代码本身非常简单，只是一个 4 节点旋转因子的演示。这是我的尝试:

from numpy import *
from matplotlib import pyplot as plt 


x = zeros(4)
x[-1+1] = 0
x[0+1] = 1
x[1+1] = 1
x[2+1] = 0

z = 0 - 1j
W4 = exp(z*2*pi/4)
W0 = W4 ** 0
W1 = W4 ** 1
W2 = W4 ** 2
W3 = W4 ** 3


X = zeros(4)
X[-1+1] = (x[-1+1] + x[1+1]*W0) + W0*(x[0+1] + x[2+1]*W0)
X[0+1] = (x[-1+1] + x[1+1]*W2) + W1*(x[0+1] + x[2+1]*W2)
X[1+1] = (x[-1+1] + x[1+1]*W0) + W2*(x[0+1] + x[2+1]*W0)
X[2+1] = (x[-1+1] + x[1+1]*W2) + W3*(x[0+1] + x[2+1]*W2)


fx = fft.fft(x) 

plt.plot(X)
plt.plot(fx, 'ro')
plt.title("Results 4-point hand programmed FFT (blue) and the PYTHON routine (red o)")
plt.show()

这是输出图像。第一个是使用(几乎)相同的 matlab 代码运行的，第二个是来自上面 python 代码的图像。

对于第 24 到 27 行，它给了我错误“ComplexWarning:将复数值转换为实数会丢弃虚数部分”。现在我不习惯在 python 中处理复数。我尝试向所有变量添加一个复杂的组件，但它给了我一张与 matlab 相去甚远的图表。想法？如果您也希望我发布 matlab 代码，请告诉我。

Answer 1

当您指定数组 x 和 X 时，您需要确保它是复杂数据类型，即:

x = zeros((4),dtype=complex)

编辑:

要修复绘图，您需要同时绘制实部和虚部:

plt.plot(X.real,X.imag)
plt.plot(fx.real,fx.imag, 'ro')

这给了我:

....这看起来像您的 Matlab 图。