如何在python中提取特定频率的峰值答案

【问题标题】：How to extract the peak at a specific frequency in python如何在python中提取特定频率的峰值
【发布时间】：2016-07-01 03:26:51
【问题描述】：

我想知道信号中特定频率的能量有多少。我正在使用 FFT 来获取频谱，频率步长由我的信号长度决定。

例如，我的光谱看起来像这样：

我想在特定频率 -0.08 处获得频谱峰值。然而，光谱的离散化只给我一个峰值在 -0.0729 和 -0.0833。

有没有办法移动频谱以确保在我想要的频率上有一个数据点？还是一种无需使用 fft 即可获得价值的方法？

非常感谢！

【问题讨论】：

标签： python fft spectrum frequency-analysis

【解决方案1】：

当您进行 DFT（或任何傅立叶变换）时，您实际上在做的是测量有多少信号与特定频率的正弦波“相交”。这是通过将信号的乘积与任何频率的波的复共轭相加来完成的。从技术上讲，这称为内积，它是点积的概括，衡量一个信号与另一个信号的“接近”程度。所以如果你只对一个频率感兴趣，不要拿整个 DFT，只看你想要的一个。

我不确定你的单位是什么，所以我假设你想要 f0 = -0.08 Hz 的峰值（如果你的单位是别的东西，比如标准化为采样频率，那么你需要考虑为了那个原因）。这对应于复指数exp(2*pi*j*f0*t)。因为您正在采样，所以您的 t 是离散的，所以 t = n/fs，其中 fs 是采样频率（以 Hz 为单位）。

# assuming you're using numpy arrays
w = exp(-2*pi*1j*f0*arange(len(signal))/fs)
peak = abs(sum(signal*w))

DFT 有不同的定义；我很确定 numpy 对应于我上面的内容。指数中的额外减号是因为它是复共轭。

请注意，w 实际上不太可能是周期性的。如果样本数量足够大，这并不重要。一个好的启发式方法至少是 10 个句点。

【讨论】：

非常感谢，这正是我想要的！你说得对，这里没必要全盘考虑。
测量你的信号有多少与某些频率的正弦“相交” - 现在我终于明白了，离开学校 5 年

【解决方案2】：

如果您有离散数据但需要连续变量的输出，则必然需要某种插值函数。对于请求样式的值，我建议 Scipy interp1d (example of the use of a interp1d function)。我相信这是实现预期结果的最快方法。

【讨论】：