Python中的 Matplotlib.axes.Axes.angle_spectrum()

Matplotlib 是 Python 一种2D绘图库，可在各种图表中绘制出美观精致的图形。其中 Matplotlib.axes.Axes.angle_spectrum() 是在频率分析领域常用的一种方法，用于计算给定信号/时间序列的角度谱（angle spectrum）。

语法

ax.angle_spectrum(x, Fs=None, Fc=None, window=None, pad_to=None, sides=None, **kwargs)

其中，参数含义如下：

• x: 一个一维数组或者序列，表示原始信号或时间序列。
• Fs: 采样率，单位为 Hz。
• Fc: 信号的中心频率，用于将正弦信号移到基带。默认为 0。如果Fs为 None 或 0，则忽略此参数。
• window：指定窗函数，默认为 None，表示使用矩形窗。如果为一个 Numpy 数组，用于加权信号。
• pad_to：下一次幂次方，表示 FFT 的长度。如果未指定，则使用原始信号长度。
• sides： 取值为 "default"、"onesided" 或 "twosided"，默认值为 "default"。表示如何计算幅度谱，"default" 表示采用 "twosided"，即计算完整谱。"onesided" 仅返回正幅频谱，且每个频率点其幅度除以 2。"twosided" 返回完整谱（即两边对称）。
• **kwargs：可选关键字参数。

返回值

函数返回两个参数，均为一维数组：

• angles: 角度谱。
• frequencies: 对应于幅度谱的频率列表。

实例

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

# 生成一个随机信号
np.random.seed(0)
x = np.random.randn(500)

# 计算角度谱
fig, ax = plt.subplots()
ax.angle_spectrum(x, Fs=2*np.pi)
ax.set(title='Angle Spectrum of random signal', xlabel='Frequency (Hz)', ylabel='Angle (radians)')

plt.show()

下面是上述程序生成的角度谱示意图：

此次样例中，我们创建了一个长度为 500 的随机信号，并计算了其角度谱。可以发现，随机信号的角度谱是比较平坦的，说明该信号不是一个简单的正弦函数信号。同时，可以从图像中看到，在频率大约为 1 时，角度谱突然陡峭，这是因为由于采样定理的限制，该频率上的信号开始出现混叠效应。

以上就是 Matplotlib.axes.Axes.angle_spectrum() 函数的基本介绍，希望对您的工作有所帮助！