如何将 4 位数据加载到 numpy 数组中

Question

我有一个包含 8 位复杂样本的二进制数据文件——即4 位和 4 位用于从 MSB 到 LSB 的虚数和实数（Q 和 I）分量。

如何将这些数据放入 numpy 复数数组中？

Answer 1

不支持处理 8 位复数（4 位实数，4 位虚数）。 因此，以下方法是一种有效地将它们读入单独的 numpy 数组以实现复数和虚数的好方法。

values = np.fromfile("filepath", dtype=int8)
real = np.bitwise_and(values, 0x0f)
imag = np.bitwise_and(values >> 4, 0x0f)

那么如果你想要一个复杂的数组，

signal = real + 1j * imag

这里有更多将两个实数数组转换为复数数组的方法：https://stackoverflow.com/a/2598820/1131073

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如果值是可能为负数的 4 位整数（即应用二进制补码），您可以使用算术位移来正确分离两个通道：

real = (np.bitwise_and(values, 0x0f) << 4).astype(np.int8) >> 4
imag = np.bitwise_and(values, 0xf0).astype(int) >> 4

Answer 2

使用this answer 一次读取一个字节的数据，这应该可以工作：

with open("myfile", "rb") as f:
    byte = f.read(1)
    while byte != "":
        # Do stuff with byte.
        byte = f.read(1)
        real = byte >> 4
        imag = byte & 0xF
        # Store numbers however you like