功率谱密度信号

Question

当尝试使用... signal.periodogram（x，fs，nfft = 4096）计算具有300000hz的采集速率的功率谱密度时，我得到的图形最高为150000Hz而不是最高300000。为什么这个最高一半价值 ？这里的采样率是什么意思？

在scipy文档中给出的示例中，采样率为10000Hz，但在图中只能看到高达5000Hz的信号。

https://docs.scipy.org/doc/scipy-0.14.0/reference/generated/scipy.signal.periodogram.html

Answer 1

如果在示例中检查f的长度：

>>> len(f)
>>> 50001

这不是50000 Hz。这是因为默认情况下scipy.signal.periodogram使用参数scipy.signal.welch调用nperseg=x.shape[-1]。这是scipy.signal.welch的正确输入。但是，如果深入source并看到第328-329行（截至目前），您将看到输出大小为50001的原因。

if nfft % 2 == 0:  # even
   outshape[-1] = nfft // 2 + 1

Answer 2

实值信号的频谱始终相对于Nyquist frequency（采样率的一半）对称。结果，通常不需要存储或绘制频谱的冗余对称部分。

如果您仍然想查看整个频谱，可以将return_onesided参数设置为True，如下所示：

f, Pxx_den = signal.periodogram(x, fs, return_onesided=False)

scipy.periodogram documentation中提供的相同示例的结果图将覆盖预期的10000Hz频率范围：