与matlab焊的等价scipy.signal焊

Question

我有以下MATLAB代码来计算信号的PSD：

x = linspace(0, 10, 100001);
dt = x(2) - x(1);
Fs = 1 / dt;
a1 = 1;
f1 = 500;
a2 = 10;
f2 = 2000;
y = a1 * sin(2*pi*f1*x) + a2 * sin(2*pi*f2*x);

nblock=1024;
overlap=128;
windowsel=hann(nblock);
[Pxx,f]=pwelch(y,windowsel,overlap,nblock,Fs,'onesided');
figure()
semilogy(f,Pxx, '-o')

我尝试使用welch在scipy.signal中复制相同的计算。然而，对于低频，行为显然是不一样的。我已经检查过汉宁的窗户在两种情况下都是一样的。为了重现结果，我还能改变什么其他参数？

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
from scipy.signal import welch, hanning

x = np.linspace(0, 10, 100001)
dt = x[1] - x[0]
fs = 1 / dt

a1 = 1
f1 = 500

a2 = 10
f2 = 2000

y = a1 * np.sin(2*np.pi*f1*x) + a2 * np.sin(2*np.pi*f2*x)

datos = y

nblock = 1024
overlap = 128
win = hanning(nblock, True)

f, Pxxf = welch(datos, fs, window=win, noverlap=overlap, nfft=nblock, return_onesided=True)

plt.semilogy(f, Pxxf, '-o')

plt.grid()
plt.show()

MATLAB：

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​

PYTHON：

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Answer 1

这个问题在使用detrend=False时得到了解决，如GitHub problem https://github.com/scipy/scipy/issues/8045#issuecomment-337319294中所述。

Answer 2

您的参数似乎是正确的，我可以在Python中再现您的结果。

这种差异的一个解释可能是韦尔奇方法在MATLAB和SciPy中的不同实现。看看这个图表，行为只会显示在接近于零的地方，我发现这是有可能的。

您可以尝试使用输入值(窗口长度、采样频率、FFT长度)，看看问题是否仍然存在。如果没有，您可能已经在函数中找到了边缘情况(可能是对数值错误的处理)，除了深入了解实现细节之外，您什么也做不了，而在MATLAB的情况下，这是不可能的。