- android - 多次调用 OnPrimaryClipChangedListener
- android - 无法更新 RecyclerView 中的 TextView 字段
- android.database.CursorIndexOutOfBoundsException : Index 0 requested, 光标大小为 0
- android - 使用 AppCompat 时,我们是否需要明确指定其 UI 组件(Spinner、EditText)颜色
我正在尝试制作一个程序来计算时间序列的 PSD(16384 个样本),假设这里的正弦曲线是代码:
// generating sin samples
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <complex.h>
int main(){
FILE *inp =NULL,*inp2;
double value = 0.0;
float frequency = 1; // signal frequency
double timeSec = 1 ; // time in sec
unsigned int numberOFSamples = 2048*8;
double steps = timeSec / numberOFSamples;
double timer =0.0;
float dcValue =0.0;
double index = 0;
inp = fopen("sinus","wb+");
inp2= fopen("sinusD","wb+");
for( timer=0.0 ; timer<timeSec;timer+=steps){
value= sin(2*M_PI*frequency*timer) +dcValue;
fprintf(inp,"%lf ",value);
fwrite(&value,sizeof(double),1,inp2);
}
fclose(inp);
fclose(inp2);
return 0;
}
正弦值的生成是正确的我现在使用 Matlab 检查它 PSD 应该是 1024 大这里是代码:
#include <fftw3.h>
#include <math.h>
#include <stdio.h>
#include <complex.h>
#define WINDOW_SIZE 1024
int main (){
FILE* inputFile = NULL;
FILE* outputFile= NULL;
double* inputData=NULL;
double* outputData=NULL;
double* windowData=NULL;
unsigned int windowSize = 1024;
int overlaping =0;
int index1 =0,index2=0, i=0;
double powVal= 0.0;
fftw_plan plan_r2hc;
double w[WINDOW_SIZE];
for (i=0; i<WINDOW_SIZE; i++) {
w[i] = (1.0 - cos(2.0 * M_PI * i/(WINDOW_SIZE-1))) * 0.5; // hann window
}
// mememory allocation
inputData = (double*) fftw_malloc(sizeof(double)*windowSize);
outputData= (double*) fftw_malloc(sizeof(double)*windowSize);
windowData= (double*) fftw_malloc(sizeof(double)*windowSize);
plan_r2hc = fftw_plan_r2r_1d(windowSize, inputData, windowData, FFTW_R2HC, FFTW_PATIENT);
// Opning files
inputFile = fopen("sinusD","rb");
outputFile= fopen("windowingResult","wb+");
if(inputFile==NULL ){
printf("Couldn't open either the input or the output file \n");
return -1;
}
while((i=fread(inputData,sizeof(double),windowSize,inputFile))==windowSize){
for( index1 =0; index1 < WINDOW_SIZE;index1++){
inputData[index1]*=w[index1];
// printf("index %d \t %lf\n",index1,inputData[index1]);
}
fftw_execute_r2r(plan_r2hc, inputData, windowData);
for( index1 =0; index1 < windowSize;index1++){
outputData[index1]+=windowData[index1];
}
if(overlaping!=0)
fseek(inputFile,(-overlaping)*sizeof(double),SEEK_CUR);
}
if( i!=0){
i = -i;
fseek(inputFile ,i*sizeof(double),SEEK_END);
fread(inputData,sizeof(double),-i,inputFile);
for( index1 =0; index1 < -i;index1++){
inputData[index1]*=(1.0 - cos(2.0 * M_PI * index1/(windowSize-1)) * 0.5);
// printf("index %d \t %lf\n",index1,inputData[index1]);
}
fftw_execute_r2r(plan_r2hc, inputData, windowData);
for( index1 =0; index1 < windowSize;index1++){
outputData[index1]+=windowData[index1];
}
}
powVal = outputData[0]*outputData[0];
powVal /= (windowSize*windowSize)/2;
index1 = 0;
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
printf(" PSD \t %lf\n",powVal);
for (index1 =1; index1<=windowSize;index1++){
powVal = outputData[index1]*outputData[index1]+outputData[windowSize-index1]*outputData[windowSize- index1];
powVal/=(windowSize*windowSize)/2;
// powVal = 20*log10(fabs(powVal));
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
printf(" PsD %d \t %10.5lf\n",index1,powVal);
}
fftw_free(inputData);
fftw_free(outputData);
fftw_free(windowData);
fclose(inputFile);
fclose(outputFile);
}
为什么我得到的结果只有 0.0000?我问了很多关于窗口以及如何使用它的问题,但我真的不明白我在这里做错了什么,知道吗?
2.更新在 SleuthEye 的回答之后,结果看起来很不错,将结果与 MATLAB 使用的结果进行比较:
[output,f] = pwelch(input,hann(8192));
plot(output);
在导入 c
程序的结果后,PSD 相同但比例不同:
.
如您所见,比例不一样。
最佳答案
正如 chux 提到的,outputData
数组的元素没有被初始化。
此外,使用 Bartlett's method 获得的功率谱密度估计值应该平均频谱值的功率(而不是计算平均值的功率):
outputData[index1] += windowData[index1]*windowData[index1];
最后,如果频谱缩放对您的应用很重要(即,如果您需要的不仅仅是频率分量的相对强度),那么您还应该将窗口效应考虑到归一化因子中,如 Numerical Recipes 中所述。 :
double Wss = 0.0;
for (i=0; i<WINDOW_SIZE; i++) {
Wss += w[i]*w[i];
}
Wss *= WINDOW_SIZE;
因此,将所有内容放在一起并考虑 Half-complex packing您使用的格式:
outputData = fftw_malloc(sizeof(double)*(windowSize/2 + 1));
for (index1 =0; index1 <= windowSize/2; index1++) {
outputData[index1] = 0.0;
}
Wss = 0.0;
for (i=0; i<WINDOW_SIZE; i++) {
Wss += w[i]*w[i];
}
Wss *= WINDOW_SIZE;
...
count = 0;
while((i=fread(inputData,sizeof(double),windowSize,inputFile))==windowSize) {
for( index1 =0; index1 < WINDOW_SIZE;index1++){
inputData[index1]*=w[index1];
}
fftw_execute_r2r(plan_r2hc, inputData, windowData);
outputData[0] += windowData[0]*windowData[0];
for( index1 =1; index1 < windowSize/2;index1++)
{
double re = windowData[index1];
double im = windowData[windowSize-index1];
outputData[index1] += re*re + im*im;
}
outputData[windowSize/2] += windowData[windowSize/2]*windowData[windowSize/2];
count++;
}
...
if (halfSpectrum){
norm = count*Wss/2;
powVal = outputData[0]/(2*norm);
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
for (index1 =1; index1<windowSize/2;index1++){
powVal = outputData[index1]/norm;
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
}
powVal = outputData[windowSize/2]/(2*norm);
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
}
else{
norm = count*Wss;
for (index1 =0; index1<=windowSize/2;index1++){
powVal = outputData[index1]/norm;
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
}
for (index1 =windowSize/2-1; index1>0;index1--){
powVal = outputData[index1]/norm;
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
}
}
更新(解释与 Matlab pwelch 的差异):
根据 Octave 的 pwelch
帮助(应该与 Matlab 的输出匹配):
The spectral density is the mean of the periodograms, scaled so that area under the spectrum is the same as the mean square of the data.
换句话说,
而上面提供的比例因子适用于这样的定义,其中比例是这样的,即离散光谱值的总和与数据的均方相同(与this previous question的预期一致):
因此,定义上的差异引入了一个额外的 WINDOW_SIZE*sampling_rate
因子(请注意,如果不指定 pwelch
的第四个参数,您将使用默认的 sampling_rate
即 1Hz)。
因此,要使 C 版本的半谱输出匹配 pwelch
,您需要:
norm = count*Wss/(2*WINDOW_SIZE*sampling_rate);
powVal = outputData[0]/(2*norm);
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
for (index1 =1; index1<windowSize/2;index1++){
powVal = outputData[index1]/norm;
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
}
powVal = outputData[windowSize/2]/(2*norm);
fprintf(outputFile,"%lf ",powVal);
否则,缩放 pwelch
输出以匹配 C 程序中使用的定义:
% For arbitrary sampling_rate:
%[output,f] = pwelch(input,hann(8192),[],[],sampling_rate)/(8192*sampling_rate);
% which simplifies to the following by setting sampling_rate = 1
[output,f] = pwelch(input,hann(8192))/8192;
plot(output);
关于c - 需要帮助使这个程序计算 PSD,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/25142117/
我是 C 语言新手,我编写了这个 C 程序,让用户输入一年中的某一天,作为返回,程序将输出月份以及该月的哪一天。该程序运行良好,但我现在想简化该程序。我知道我需要一个循环,但我不知道如何去做。这是程序
我一直在努力找出我的代码有什么问题。这个想法是创建一个小的画图程序,并有红色、绿色、蓝色和清除按钮。我有我能想到的一切让它工作,但无法弄清楚代码有什么问题。程序打开,然后立即关闭。 import ja
我想安装screen,但是接下来我应该做什么? $ brew search screen imgur-screenshot screen
我有一个在服务器端工作的 UDP 套接字应用程序。为了测试服务器端,我编写了一个简单的 python 客户端程序,它发送消息“hello world how are you”。服务器随后应接收消息,将
我有一个 shell 脚本,它运行一个 Python 程序来预处理一些数据,然后运行一个 R 程序来执行一些长时间运行的任务。我正在学习使用 Docker 并且我一直在运行 FROM r-base:l
在 Linux 中。我有一个 c 程序,它读取一个 2048 字节的文本文件作为输入。我想从 Python 脚本启动 c 程序。我希望 Python 脚本将文本字符串作为参数传递给 c 程序,而不是将
前言 最近开始整理笔记里的库存草稿,本文是 23 年 5 月创建的了(因为中途转移到 onedrive,可能还不止) 网页调起电脑程序是经常用到的场景,比如百度网盘下载,加入 QQ 群之类的 我
对于一个类,我被要求编写一个 VHDL 程序,该程序接受两个整数输入 A 和 B,并用 A+B 替换 A,用 A-B 替换 B。我编写了以下程序和测试平台。它完成了实现和行为语法检查,但它不会模拟。尽
module Algorithm where import System.Random import Data.Maybe import Data.List type Atom = String ty
我想找到两个以上数字的最小公倍数 求给定N个数的最小公倍数的C++程序 最佳答案 int lcm(int a, int b) { return (a/gcd(a,b))*b; } 对于gcd,请查看
这个程序有错误。谁能解决这个问题? Error is :TempRecord already defines a member called 'this' with the same paramete
当我运行下面的程序时,我在 str1 和 str2 中得到了垃圾值。所以 #include #include #include using namespace std; int main() {
这是我的作业: 一对刚出生的兔子(一公一母)被放在田里。兔子在一个月大时可以交配,因此在第二个月的月底,每对兔子都会生出两对新兔子,然后死去。 注:在第0个月,有0对兔子。第 1 个月,有 1 对兔子
我编写了一个程序,通过对字母使用 switch 命令将十进制字符串转换为十六进制,但是如果我使用 char,该程序无法正常工作!没有 switch 我无法处理 9 以上的数字。我希望你能理解我,因为我
我是 C++ 新手(虽然我有一些 C 语言经验)和 MySQL,我正在尝试制作一个从 MySQL 读取数据库的程序,我一直在关注这个 tutorial但当我尝试“构建”解决方案时出现错误。 (我正在使
仍然是一个初学者,只是尝试使用 swift 中的一些基本函数。 有人能告诉我这段代码有什么问题吗? import UIKit var guessInt: Int var randomNum = arc
我正在用 C++11 编写一个函数,它采用 constant1 + constant2 形式的表达式并将它们折叠起来。 constant1 和 constant2 存储在 std::string 中,
我用 C++ 编写了这段代码,使用运算符重载对 2 个矩阵进行加法和乘法运算。当我执行代码时,它会在第 57 行和第 59 行产生错误,非法结构操作(两行都出现相同的错误)。请解释我的错误。提前致谢:
我是 C++ 的初学者,我想编写一个简单的程序来交换字符串中的两个字符。 例如;我们输入这个字符串:“EXAMPLE”,我们给它交换这两个字符:“E”和“A”,输出应该类似于“AXEMPLA”。 我在
我需要以下代码的帮助: 声明 3 个 double 类型变量,每个代表三角形的三个边中的一个。 提示用户为第一面输入一个值,然后 将用户的输入设置为您创建的代表三角形第一条边的变量。 将最后 2 个步
我是一名优秀的程序员,十分优秀!