Matlab：将频谱图保存在变量中并显示

Question

我想要的很简单，至少我是这么想的。我有许多要计算和显示的频谱图，计算起来很耗时，所以我想将它们保存在变量中以显示它们而不重做计算。问题是，如果我直接使用函数 spectogram()，我无法找到一种方法来绘制它们的样子。

例子：

sampling_rate = 100;
spectrogram(data,100,20,[],sampling_rate,'yaxis');
caxis([-20 60])

这会完全按照我的要求显示频谱图：

我阅读了文档，我知道我可以通过执行以下操作来保存结果：

[S,F,T] = spectrogram(data,100,20,[],sampling_rate);

另外，我知道函数 spectogram 内部调用了 surf()。

我发现 this post 通过这样做似乎可以解决我的问题：

[S,F,T] = spectrogram(data,100,20,[],sampling_rate);
surf(T,F,abs(S),'EdgeColor','none');
axis tight; view(0,90);

但我得到了这个情节，这与我的预期相差甚远：

轴标签和颜色条消失了，颜色完全没有缩放。如果我像以前一样通过添加colorbar; caxis([-20 60]); 手动执行此操作，我会得到这个东西：

难道没有一个简单的解决方案来保存频谱图并在命令中显示它吗？

喜欢S = spectogram(...) 然后plot(S)？

Answer 1

如果OP's answer 或多或少按预期工作，那么以下较短的代码也应该这样做：

[S,F,T,P] = spectrogram(data(1:3000),100,20,[],sampling_rate);
h = imagesc(T,F,10*log10(P),[-20,60]);
xlabel('Time (secs)')
ylabel('Frequency (Hz)')
colorbar;

（我没有数据来测试它。）请注意，这里的 x 和 y 刻度是自动设置的。如果你想根据 T 的大小选择秒、分、小时，你可以这样做：

lab = 'Time (secs)';
if T(end) > 60*60*3
   T = T/(60*60);
   lab = 'Time (hours)';
elseif T(end) > 60*3
   T = T/60;
   lab = 'Time (mins)'
end
h = imagesc(T,F,10*log10(P),[-20,60]);
xlabel(lab)
ylabel('Frequency (Hz)')
colorbar;

Answer 2

我找到了解决方案的开始。

如果我写：

[S,F,T,P] = spectrogram(data(1:3000),100,20,[],sampling_rate);

P将谱功率密度保存在一个矩阵中，绘制起来相当方便不用忘记加上10*log10(P)：

h = pcolor(10*log10(P));
colorbar;
caxis([-20 60]);
set(h,'EdgeColor','none')

我得到这个更好：

但我仍然缺少时间和频率轴，因为它当前显示矩阵 P 的维度。

编辑：

我终于找到了一种可以手动处理轴的解决方案。时间显示仍然很糟糕，我确信有更好的方法，但我们开始吧：

[S,F,T,P] = spectrogram(data(1001:3000),100,50,[],sampling_rate);
h = pcolor(10*log10(P));
cb = colorbar;
caxis([-20 60]);
ylabel(cb, 'Power/frequency (dB/Hz')
set(h,'EdgeColor','none')

xticks(0:round(size(P,2)/6):size(P,2)) 
xt = xticks;
xticklabels([T(xt(2)) T(xt(2:end))]);
xlabel('Time (secs)');

yticks([0:13:size(P,1) size(P,1)])
yt = yticks;
yticklabels(0:5:50);
ylabel('Frequency (Hz)')

时间保存在向量 T 中，这非常方便，以便将其应用于 x 标签。频率存储为 F，但在我的情况下，它总是在 0-50Hz 之间，所以我手动编写了它。

我希望它会帮助一些人，并且如果你知道如何正确设置时间轴自动标记（秒，分钟，小时根据持续时间自动设置），无论如何我很想知道。