如何在 SciPy 的短时傅里叶变换中设置频率网格？

Question

我按照here 的描述执行短时傅立叶变换。

from scipy.signal import stft
f, t, Zxx = stft(data)

据我了解，我得到以下对象：(1) 一个包含频率值的一维数组，(2) 一个包含时间值的一维数组，以及 (3) 一个包含给定频率强度的二维数组给定的时间。

我的问题是关于如何控制/修改频率网格。默认情况下，我得到了 129 个频率的网格。我想做的第一件事是增加频率的数量（以获得更细粒度的网格）。

除此之外，如果能够指定应使用的频率范围，那就太好了。

Answer 1

正如 Uvar 所说，可观察频率的范围受参数nperseg 的限制。给定n个样本，只能观察到n/2 + 1频率，即频率fs*k/n和k = 0,1,2,...,n/2，其中fs是采样频率，n是nperseg。由于aliasing，任何更高的东西都会丢失。这是一个数学限制，SciPy 对此无能为力。要获得足够细化的频率列表，请增加nperseg。默认值nperseg = 256 给出 (256/2) + 1 = 129 个频率。

离散傅里叶变换一次为您提供所有可观察的频率，无法选择自定义范围。当然，您可以对输出f 进行切片以选择感兴趣的频率范围。