如何获得信号在其最大幅度的 10% 处的 (x, y) 坐标？答案

【问题标题】：How to get (x, y) coordinates of a signal at 10% of its maximum amplitude?如何获得信号在其最大幅度的 10% 处的 (x, y) 坐标？
【发布时间】：2019-10-11 18:21:07
【问题描述】：

当正弦波是其最大幅度的 10% 时，如何提取正弦波的 (x, y) 坐标，如图所示（红点）？我的“x 值”是数组的时间和索引号。

我尝试过类似的方法，但无法正常工作：

sinewave_max = sinewave[0:argmax(sinewave)]
for i,val in enumerate(sinewave_max):
                if i == int(0.1*(len(sinewave_max))):
                    y = sinewave_max[i]
                    x = index(y)  (#Pseudo-Code line)

【问题讨论】：

标签： python arrays pandas numpy time-series

【解决方案1】：

由于您标记了 pandas，因此您可以使用 pandas 的cumsum：

x = np.linspace(0, 10, 1000)
y = np.sin(x)
thresh = max(y) * 0.10

s = pd.Series(y>thresh)

# idx contains the jump from y<=thresh to y>thresh
# except possibly the first position
idx = s.index[s.ne(s.shift())]

# check the first position
if y[0] < thresh: idx = idx[1:]

# plot:
plt.figure(figsize=(10,6))
plt.plot(x,y)
plt.scatter(x[idx],y[idx], c='r', s=100)
plt.grid(True)

剧情：

注意：如果如你所说，x系列是y的时间索引，那么上面的代码需要改为：

s = pd.Series(y>thresh)

# idx contains the jump from y<=thresh to y>thresh
# except possibly the first position
idx = s.index[s.ne(s.shift())]

# check the first position
if y.iloc < thresh: idx = idx[1:]

plt.figure(figsize=(10,6))
plt.plot(x,y)

# we only need to plot y[idx] against idx now
plt.scatter(idx,y[idx], c='r', s=100)
plt.grid(True)

这给出了：

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一种方法。这个想法是有一个 x 点的密集网格，然后定义一个小的容差值。然后在 y 数组中寻找接近 0.1 倍最大高度 (=1) 在此容差范围内的值

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

x = np.linspace(0, 10, 1000)
y = np.sin(x)

plt.plot(x, y)
plt.axhline(0, color='k')
tol = 1e-2
ind = np.argwhere(abs(y-0.1*max(y))<=tol)

plt.scatter(x[ind], y[ind], c='r', s=100, zorder=3)
plt.xlabel('Time')
plt.ylabel('Amplitude = sin(time)')
plt.title('Sine wave')
plt.grid()
plt.show()

【讨论】：