matplotlib.pyplot.specgram

matplotlib.pyplot.specgram(x, *, NFFT=None, Fs=None, Fc=None, detrend=None, window=None, noverlap=None, cmap=None, xextent=None, pad_to=None, sides=None, scale_by_freq=None, mode=None, scale=None, vmin=None, vmax=None, data=None, **kwargs)

绘制频谱图。

计算并绘制 *x* 中数据的频谱图。数据被分成 *NFFT* 长度的段，并计算每个段的频谱。对每个段应用窗函数 *window*，并使用 *noverlap* 指定每个段的重叠量。频谱图将作为颜色图绘制（使用 imshow）。

参数:

x一维数组或序列

包含数据的数组或序列。

Fs浮点数，默认值：2

采样频率（每时间单位的采样点数）。用于计算傅里叶频率 *freqs*，单位为每时间单位的周期数。

window可调用对象或 ndarray，默认值： window_hanning

一个函数或一个长度为 *NFFT* 的向量。要创建窗向量，请参阅 window_hanning、window_none、numpy.blackman、numpy.hamming、numpy.bartlett、scipy.signal、scipy.signal.get_window 等。如果传入函数作为参数，它必须接受一个数据段作为参数并返回该段的加窗版本。

sides{'default', 'onesided', 'twosided'}，可选

返回频谱的哪一侧。'default' 对实数数据是单侧的，对复数数据是双侧的。'onesided' 强制返回单侧频谱，而 'twosided' 强制返回双侧频谱。

pad_to整数，可选

执行 FFT 时数据段填充的点数。这可以与指定所用数据点数的 *NFFT* 不同。虽然这不会增加频谱的实际分辨率（可分辨峰之间的最小距离），但它可以在图中提供更多点，从而允许显示更多细节。这对应于对 fft 的调用中的 *n* 参数。默认值为 None，这会将 *pad_to* 设置为 *NFFT*。

NFFT整数，默认值：256

FFT 中每个块中使用的数据点数。2 的幂次方效率最高。这**不**应用于零填充，否则结果的缩放将不正确；请改用 *pad_to*。

detrend{'none', 'mean', 'linear'} 或可调用对象，默认值：'none'

在执行 FFT 之前应用于每个段的函数，旨在去除均值或线性趋势。与 MATLAB 中 *detrend* 参数是向量不同，在 Matplotlib 中它是一个函数。mlab 模块定义了 detrend_none、detrend_mean 和 detrend_linear，但您也可以使用自定义函数。您还可以使用字符串来选择其中一个函数：'none' 调用 detrend_none。'mean' 调用 detrend_mean。'linear' 调用 detrend_linear。

scale_by_freq布尔值，默认值：True

结果密度值是否应按缩放频率进行缩放，这将以 1/Hz 为单位给出密度。这允许对返回的频率值进行积分。为了与 MATLAB 兼容，默认值为 True。

mode{'default'、'psd'、'magnitude'、'angle'、'phase'}

使用何种频谱。默认值为 'psd'，即功率谱密度。'magnitude' 返回幅度谱。'angle' 返回未解卷的相位谱。'phase' 返回已解卷的相位谱。

noverlap整型，默认值: 128

块之间的重叠点数。

scale{'default'、'linear'、'dB'}

*spec* 中值的缩放方式。'linear' 表示不缩放。'dB' 返回 dB 刻度下的值。当 *mode* 为 'psd' 时，这是 dB 功率 (10 * log10)。否则，这是 dB 幅度 (20 * log10)。如果 *mode* 为 'psd' 或 'magnitude'，则 'default' 为 'dB'，否则为 'linear'。如果 *mode* 为 'angle' 或 'phase'，则此值必须为 'linear'。

Fc整数，默认值：0

*x* 的中心频率，它会偏移绘图的 x 范围，以反映信号采集、滤波和下采样到基带时使用的频率范围。

cmapColormap，默认值： rcParams["image.cmap"]（默认值： 'viridis'）

xextentNone 或 (xmin, xmax)

图像沿 x 轴的范围。默认值将 *xmin* 设置为第一个 bin（*spectrum* 列）的左边界，将 *xmax* 设置为最后一个 bin 的右边界。请注意，对于 *noverlap>0*，bin 的宽度小于段的宽度。

data可索引对象，可选

如果给定，以下参数也接受字符串 s，如果 s 是 data 中的键，则将其解释为 data[s]。

x

vmin, vmax浮点型，可选

vmin 和 vmax 定义了颜色图覆盖的数据范围。默认情况下，颜色图覆盖数据的完整值范围。

**kwargs

其他关键字参数将传递给生成频谱图图像的 imshow。不支持 origin 关键字参数。

返回:

spectrum二维数组

列是连续段的周期图。

freqs一维数组

与 *spectrum* 中行对应的频率。

t一维数组

与段中点（即 *spectrum* 中的列）对应的时间。

imAxesImage

由 imshow 创建的包含频谱图的图像。

另请参阅

psd

默认重叠方式不同；返回段周期图的均值；不返回时间；以及生成折线图而不是颜色图。

magnitude_spectrum

单个频谱，类似于 *mode* 为 'magnitude' 时只有一个段。绘制折线图而不是颜色图。

angle_spectrum

单个频谱，类似于 *mode* 为 'angle' 时只有一个段。绘制折线图而不是颜色图。

phase_spectrum

单个频谱，类似于 *mode* 为 'phase' 时只有一个段。绘制折线图而不是颜色图。

备注

注意

这是 pyplot 包装器，用于 axes.Axes.specgram。

参数 *detrend* 和 *scale_by_freq* 仅当 *mode* 设置为 'psd' 时才适用。

使用 matplotlib.pyplot.specgram 的例子

频谱图

频谱图