CanMV K230 波形识别——数据分析(2)

说明

收集ADC采集到的数据,通过Python进行数据分析,采用DFT算法

1 准备工作

  1. 采集数据的csv文件
  2. jupyter notebook/lab numpy matplotlib

2 导入数据

导入csv文件

python 复制代码
import numpy as np
FB = np.genfromtxt('***.csv', delimiter=',', dtype=float)  # 换成保存的变量名

例如,csv仅保留ADC数据列,代码如下

python 复制代码
Square = np.genfromtxt('Square.csv', delimiter=',', dtype=float)  
Triangular = np.genfromtxt('Triangular.csv', delimiter=',', dtype=float)  点数
Sine = np.genfromtxt('Sine.csv', delimiter=',', dtype=float)  

绘制波形

python 复制代码
# 绘制波形 生成数据集
import matplotlib.pyplot as plt 
plt.subplot(3, 1, 1) 
plt.plot(Triangular[0:100])
plt.title('Triangular wave')    # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 2) 
plt.plot(Square[0:100])
plt.title('Square wave')        # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 3) 
plt.plot(Sine[0:100])
plt.title('Sine wave')          # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形

输入结果如下

DFT处理

这里可以采用与MicroPython近似的定义

python 复制代码
import math
def DFT(x):
    Hw=[] # Hw H(w) 频域分布
    xl=len(x)
    for m in range(xl):
        ww=[]
        for n in range(xl):
            W=x[n]*np.exp(-1j*2*math.pi*n*m/xl)
            ww.append(W)
        Hw.append(sum(ww))
    Hw=np.array(Hw,dtype=np.complex64)
    return Hw
# 调用 DFT

调用DFT,绘制DFT结果

python 复制代码
# 绘制波形 生成数据集
# 计算实际幅值
Triangular_DFT=abs(DFT(Triangular[0:20]))*2/20
Square_DFT=abs(DFT(Square[0:20]))*2/20
Sine_DFT=abs(DFT(Sine[0:20]))*2/20
import matplotlib.pyplot as plt 
plt.subplot(3, 1, 1) 
plt.plot(Triangular_DFT)
plt.title('Triangular wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 2) 
plt.plot(Square_DFT)
plt.title('Square wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 3) 
plt.plot(Sine_DFT)
plt.title('Sine wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形

从DFT结果可以看出,除了第一个直流分量外,参数对称。

数据降维

原始信号长度为20 ,去除直流分量与幅值重复部分,取DFT1-11个参数,重新绘制如下

python 复制代码
# 绘制波形 特征数据
import matplotlib.pyplot as plt 
plt.subplot(3, 1, 1) 
plt.plot(Triangular_DFT[1:11])
plt.title('Triangular wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 2) 
plt.plot(Square_DFT[1:11])
plt.title('Square wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形
plt.subplot(3, 1, 3) 
plt.plot(Sine_DFT[1:11])
plt.title('Sine wave DFT')  # 添加标题
plt.show()                      # 显示图形

从DFT结果可以看出,频谱的幅值存在差异,后续设计分类器进行识别

相关推荐
数据知道1 小时前
反序列化漏洞:Java、PHP、Python 三条线各讲透
java·网络·python·安全·网络安全·php
努力的小Qin2 小时前
梯度下降如何实现参数优化:从线性回归到 Sigmoid 分类
人工智能·python·神经网络
strength_zhou20132 小时前
Python检查MongoDB索引列中的字段是否存在
python·mongodb
zander2582 小时前
LeetCode 739:每日温度——为什么单调栈要持续弹出
开发语言·python·算法
for_ever_love__3 小时前
python基础语法学习: 文件操作
python·学习
青春不败 177-3266-05203 小时前
基于R、Python的Copula变量相关性分析及AI大模型应用
人工智能·python·r语言·贝叶斯·统计学·copula
汤姆yu4 小时前
基于python大数据的高校舆情监测系统的设计与实现
大数据·开发语言·python·分享·分析·舆情
Cory.眼4 小时前
Python爬虫实战:从入门到进阶
开发语言·爬虫·python
qq_422152574 小时前
Token到底是什么?Tokenizer分词机制与中文token开销入门科普
人工智能·python·深度学习
不剪发的Tony老师4 小时前
Dash:一款免费开源、本地优先的数据探索与可视化工具
数据分析·数据可视化·dash