使用 heapq 函数“nlargest”在 python 中查找 FFT 的峰值及其对应的频率答案

【问题标题】：Using the heapq function 'nlargest' to find the peaks of an FFT and their corresponding frequencies in python使用 heapq 函数“nlargest”在 python 中查找 FFT 的峰值及其对应的频率
【发布时间】：2013-05-29 22:44:09
【问题描述】：

我正在使用 FFT 来查看我正在设计的 IC 测试仪的输出信号上的失真。我有两个数组，一个包含采样频率，另一个包含相应的 FFT 值。我已经能够使用 heapq 库中的 nlargest 函数打印三个最高的 FFT 值，但还想从 x 轴数组中打印相应的频率值。我的部分代码如下。频率值存储在数组“frq”中，FFT 值存储在数组“Y”中

Y = sci.fft(y)/n # fft computing and normalization
Y = Y[range(n/2)]
Y = abs(Y)
print heapq.nlargest(3, 20*np.log10(abs(Y)))
print heapq.nlargest(3, frq, key=lambda i: Y[i])

我从最后一行代码收到以下错误：

print heapq.nlargest(2, frq, key=lambda i: Y[i])
IndexError: index 500 is out of bounds for axis 0 with size 50

【问题讨论】：

你确定你的意思不是类似：nlargest(3,enumerate(frq),key=lambda i,_:Y[i])

标签： python python-2.7 numpy scipy fft

【解决方案1】：

numpythonic 这样做的方式会完全跳过 heapq 并像这样进行一些思考：

idx = np.argsort(Y)[::-1][:3]
y_top_3 = 20*np.log10(Y[idx])
f_top_3 = frq[idx]

如果你想获得一个可迭代的迭代，你可以这样做：

top_3 = np.vstack(f_top_3, y_top_3).T

【讨论】：

【解决方案2】：

这是一种方法，将给出对应于最高值的 3 个元组

from itertools import izip
print heapq.nlargest(3, izip(frq, 20*np.log10(abs(Y))), key=lambda x: x[1])

你也可以把Y放在前面

print heapq.nlargest(3, izip(20*np.log10(abs(Y)), frq))

【讨论】：

效果很好，现在我可以从我的 FFt 函数返回一个包含频率和 FFT 信息的数组。谢谢！