负功率谱

Question

我有一套超过65年的780个月温度异常，我想分析一下驱动异常的频率。我已经使用了光谱包来做这个，我在分析之前和之后都包含了该系列的图片。

from spectrum import *

p = Periodogram(anomalies, sampling=1/12)
p.run()
plt.title('Power Spectrum of Monthly Temperature Anomalies')
p.plot(marker='.')
plt.show()

由此产生的光谱有几个明显的负峰值。现在我明白Db中的负值实际上并不是负绝对值，但为什么会发生这种情况呢？这是否意味着我的数据中缺少某些特定频率？因为正峰值意味着存在一个。

另外，为什么大多数频率显示为负数？ Db的参考值是什么？？

我的一部分认为我应该采用这种光谱的绝对值，但我想理解为什么会出现这种情况。此外，我将采样值作为1/12，因为数据点是每月一次，所以希望频率标准是每年？

非常感谢，这是我在这里的第一篇文章，所以如果我需要更清楚地知道任何事情，请告诉我。

负能量

正在分析的系列

Answer 1

如图所示，在y轴上，单位为dB（分贝，https://en.wikipedia.org/wiki/Decibel）。所以看到的不是原始数据（在频域中），而是类似10 * log10（数据）。这解释了负值的存在并且完全正常。

这里有正值和负值，但一般来说，你会将数据标准化（最大值），以便所有值都为负值，最高值设置为0.这可以使用：

p.plot(norm=True)

您可以绘制原始数据（没有日志功能），但您需要使用原始数据（在频域中）。例如，为了重现p.plot函数的行为，您可以使用：

from pylab import plot
plot(p.frequencies(), 10*log10(p.psd/p.psd.max())

因此，如果您不想使用分贝单位，请使用：

from pylab import plot
plot(p.frequencies(), p.psd)

免责声明：我是Spectrum（http://pyspectrum.readthedocs.io/）的主要作者。