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
天天进步201525 分钟前
Python全栈项目--基于机器学习的异常检测系统
开发语言·python·机器学习
xxie1237948 小时前
return与print
开发语言·python
秋98 小时前
从 Python 后端工程师转型 AI Engineer(AI 工程化)的完整补课清单(2026实战版)
开发语言·人工智能·python
慕木沐9 小时前
Google ADK Java 1.0版本 核心机制与实战 Demo
java·开发语言·python
电商API_180079052479 小时前
bilibili关键字搜索视频列表|获取视频详情API调用示例
大数据·数据挖掘·网络爬虫·音视频
Tbisnic9 小时前
AI大模型学习第十一天:技术选型、安全防护与金融实战
python·学习·ai·大模型·提示词工程
hboot9 小时前
AI工程师第一课 - Python
前端·后端·python
许彰午10 小时前
30_Java Stream流操作全解
java·windows·python
秋910 小时前
3年经验Python后端转AI Engineer:3个月实战转型计划(2026版)
开发语言·人工智能·python
2601_9563198811 小时前
期货夜盘无人值守监控什么:断线、无成交与拒单信号
python·区块链