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与网络上的许多教程类似,我尝试使用以下 python 函数实现窗口正弦低通滤波器:
def black_wind(w):
''' blackman window of width w'''
samps = np.arange(w)
return (0.42 - 0.5 * np.cos(2 * np.pi * samps/ (w-1)) + 0.08 * np.cos(4 * np.pi * samps/ (w-1)))
def lp_win_sinc(tw, fc, n):
''' lowpass sinc impulse response
Parameters:
tw = approximate transition width [fraction of nyquist freq]
fc = cutoff freq [fraction of nyquest freq]
n = length of output.
Returns:
s = impulse response of windowed-sinc filter appended zero-padding
to make len(s) = n
'''
m = int(np.ceil( 4./tw / 2) * 2)
samps = np.arange(m+1)
shift = samps - m/2
shift[m/2] = 1
h = np.sin(2 * np.pi * fc * shift)/shift
h[m/2] = 2 * np.pi * fc
h = h * black_wind(m+1)
h = h / h.sum()
s = np.zeros(n)
s[:len(h)] = h
return s
对于输入:“tw = 0.05”、“fc = 0.2”、“n = 6000”,fft 的大小似乎是合理的。
tw = 0.05
fc = 0.2
n = 6000
lp = lp_win_sinc(tw, fc, n)
f_lp = np.fft.rfft(lp)
plt.figure()
x = np.linspace(0, 0.5, len(f_lp))
plt.plot(x, np.abs(f_lp))
magnitude of lowpass filter response
但是,在 ~fc 以上相位是非线性的。
plt.figure()
x = np.linspace(0, 0.5, len(f_lp))
plt.plot(x, np.unwrap(np.angle(f_lp)))
phase of lowpass filter response
考虑到脉冲响应的非零填充部分的对称性,我预计最终的相位是线性的。有人能解释一下发生了什么事吗?也许我错误地使用了 numpy 函数,或者我的期望不正确。我非常感谢您的帮助。
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基于对这个问题的一些有用的评论和更多的工作,我编写了一个产生零相位延迟的函数,因此更容易解释 np.angle() 结果。
def lp_win_sinc(tw, fc, n):
m = int(np.ceil( 2./tw) * 2)
samps = np.arange(m+1)
shift = samps - m/2
shift[m/2] = 1
h = np.sin(2 * np.pi * fc * shift)/shift
h[m/2] = 2 * np.pi * fc
h = h * np.blackman(m+1)
h = h / h.sum()
s = np.zeros(n)
s[:len(h)] = h
return np.roll(s, -m/2)
这里的主要变化是使用 np.roll() 将对称线放置在 t=0 处。
最佳答案
阻带中的幅度过零。过零后系数的相位会跳跃 180 度,这会混淆 np.angle()/np.unwrap()。 -1*180° = 1*0°
关于python - 为什么我的加窗 sinc 函数具有非线性相位?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/41473545/
C语言sscanf()函数:从字符串中读取指定格式的数据 头文件: ?
最近,我有一个关于工作预评估的问题,即使查询了每个功能的工作原理,我也不知道如何解决。这是一个伪代码。 下面是一个名为foo()的函数,该函数将被传递一个值并返回一个值。如果将以下值传递给foo函数,
CStr 函数 返回表达式,该表达式已被转换为 String 子类型的 Variant。 CStr(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可以
CSng 函数 返回表达式,该表达式已被转换为 Single 子类型的 Variant。 CSng(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可
CreateObject 函数 创建并返回对 Automation 对象的引用。 CreateObject(servername.typename [, location]) 参数 serv
Cos 函数 返回某个角的余弦值。 Cos(number) number 参数可以是任何将某个角表示为弧度的有效数值表达式。 说明 Cos 函数取某个角并返回直角三角形两边的比值。此比值是
CLng 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Long 子类型的 Variant。 CLng(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,您可以使
CInt 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Integer 子类型的 Variant。 CInt(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可
Chr 函数 返回与指定的 ANSI 字符代码相对应的字符。 Chr(charcode) charcode 参数是可以标识字符的数字。 说明 从 0 到 31 的数字表示标准的不可打印的
CDbl 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Double 子类型的 Variant。 CDbl(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,您可
CDate 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Date 子类型的 Variant。 CDate(date) date 参数是任意有效的日期表达式。 说明 IsDate 函数用于判断 d
CCur 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Currency 子类型的 Variant。 CCur(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,
CByte 函数 返回表达式,此表达式已被转换为 Byte 子类型的 Variant。 CByte(expression) expression 参数是任意有效的表达式。 说明 通常,可以
CBool 函数 返回表达式,此表达式已转换为 Boolean 子类型的 Variant。 CBool(expression) expression 是任意有效的表达式。 说明 如果 ex
Atn 函数 返回数值的反正切值。 Atn(number) number 参数可以是任意有效的数值表达式。 说明 Atn 函数计算直角三角形两个边的比值 (number) 并返回对应角的弧
Asc 函数 返回与字符串的第一个字母对应的 ANSI 字符代码。 Asc(string) string 参数是任意有效的字符串表达式。如果 string 参数未包含字符,则将发生运行时错误。
Array 函数 返回包含数组的 Variant。 Array(arglist) arglist 参数是赋给包含在 Variant 中的数组元素的值的列表(用逗号分隔)。如果没有指定此参数,则
Abs 函数 返回数字的绝对值。 Abs(number) number 参数可以是任意有效的数值表达式。如果 number 包含 Null,则返回 Null;如果是未初始化变量,则返回 0。
FormatPercent 函数 返回表达式,此表达式已被格式化为尾随有 % 符号的百分比(乘以 100 )。 FormatPercent(expression[,NumDigitsAfterD
FormatNumber 函数 返回表达式,此表达式已被格式化为数值。 FormatNumber( expression [,NumDigitsAfterDecimal [,Inc
我是一名优秀的程序员,十分优秀!