ftthon中未知頻率的生物信號的fft

Question

我正在試圖製作一個軟件，以便我可以使用它來分析我在文件中的數據。我沒有關於捕獲數據的採樣率的信息。有沒有辦法找到我的信號的頻率，因爲我可以利用我的信號的採樣率？我嘗試編寫代碼來查找頻率爲100 Hz的正弦波的FFT，但是當繪製我的信號的fft時，信號的頻率與fft軸上的頻率不匹配。以下是供您參考的完整代碼。

from scipy import * 
import numpy as np 
import matplotlib.pyplot as plt 
from Tkinter import * 
import tkFileDialog 

class FFTGUI(object): 
    def __init__(self, master): 
     self.master = master 
     self.layout_init(self.master) 

    def layout_init(self, master): 
     self.master = master 
     self.title_label = Label(self.master, text="SIGNAL ANALYSER", font="-weight bold") 
     self.title_label.grid(row=0, column=0, columnspan=2) 

     self.load_data_file_label = Label(self.master, text="LOAD DATA: ") 
     self.load_data_file_label.grid(row=1, column=0) 

     self.load_data_file_button = Button(self.master, text="LOAD",command = self.askopenfilename) 
     self.load_data_file_button.grid(row=1, column=1) 

     self.no_sample_label = Label(self.master, text="ENTER THE NUMBER OF SAMPLE POINTS: ") 
     self.no_sample_label.grid(row=2, column=0) 

     self.no_sample_entry = Entry(self.master, text="Enter Sample") 
     self.no_sample_entry.grid(row=2, column=1) 

     self.sample_spacing_label = Label(self.master, text="ENTER THE SAMPLING SPACE (s):") 
     self.sample_spacing_label.grid(row=3, column=0) 

     self.sample_spacing_entry = Entry(self.master, text="ENTER SPACE") 
     self.sample_spacing_entry.grid(row=3, column=1) 

     self.plot_graph_button = Button(self.master, text="PLOT", command = self.fft_data_plot) 
     self.plot_graph_button.grid(row=4, columnspan =2) 

    def askopenfilename(self): 
     # get filename 
     self.filename = tkFileDialog.askopenfilename() 
     # open file on your own 
     #~ print self.filename 
     if self.filename: 
      return open(self.filename, 'r') 

    def selectfile(self): 
     self.file = tkFileDialog.askopenfilename(parent=root,mode='rb',title='Choose a file') 
     if self.file != None: 
      self.f= np.loadtxt(file, delimiter='\t', skiprows=0, unpack=True) 
      #~ print type(f) 
      return f 

    def fft_data_plot(self): 
     N = int(self.no_sample_entry.get()) 
     SAMPLE_SPACE_T = int(self.sample_spacing_entry.get()) 
     T = 1.0/SAMPLE_SPACE_T 
     lines = [line.rstrip('\n') for line in open(self.filename)] 
     lines = [float(i) for i in lines] 

     #~ print lines 
     yf = fft(lines) 
     yf_power = np.abs(yf)**2 
     energy_yf = 0 

     for i in range(N/2): 
      energy_yf += yf_power[i] 
     #~ print energy_yf 

     energy_nor_yf = [] 
     for i in range(N/2): 
      temp_energy_nor_yf = (yf_power[i]/energy_yf)*100 
      energy_nor_yf.append(temp_energy_nor_yf) 
     #~ print energy_nor_yf 


     plt.subplot(3,1,1) 
     plt.plot(lines) 

     plt.subplot(3,1,2) 
     plt.plot(np.abs(yf)) 
     plt.ylim([0,100]) 
     plt.xlim([0,N/2]) 
     plt.subplot(3,1,3) 
     plt.plot(energy_nor_yf) 
     plt.ylim([0, max(energy_nor_yf)]) 
     plt.show() 



root = Tk() 
FFTGUI(root) 
root.mainloop() 

我試圖加載和分析該文件可以在這裏找到：http://www.filedropper.com/cosine100hz 此文件是我在Excel和餘弦波產生的數據生成一個文本文件，以便添加了一個簡單的餘弦波它可以被繪製和分析。不幸的是，我似乎不知道問題是什麼，爲什麼我沒有獲得所需的頻率。我很感謝你的幫助。謝謝

Answer 1

我知道從純樣本獲得頻率的唯一方法是知道信號中存在的某些頻率（例如，EEG數據中的電網頻率假象）。

[編輯]

由於在你的信號中的已知頻率，可能會發現採樣比（或更確切地說採樣間隔）。如果您使用numpy.fft.fft()（我認爲scipy.fft()方法是它的別名），您可以使用numpy.fft.fftfreq()獲取各個組件的頻率。

numpy.fft.fftfreq(n, d=1.)的第一個參數是採樣數量，而第二個參數（d）是採樣間隔（1/f）。您需要找到合適的d。