在pylab中改变numpy.sin(wt)的幅度和频率

Question

在另一个项目中，我只需要制作一个简单的正弦波，频率为f。

我发现改变“样本数”会在pylab绘图中产生一些奇怪的效果，我不知道为什么会这样！

当我设置样本数为500时，绘制出的图的频率是1/50赫兹。

而当样本数设置为1000时，绘制出的图的频率变成了1/100赫兹。

如果样本数更大，比如5000或10000，绘制的波形在时间轴上会出现幅度变化，呈现出一些规律。

import numpy as N
f = 10.
w = 2. * N.pi * f
time_interval = 100
samples = 5000
t = N.linspace(0, time_interval, samples)
y = N.sin(w * t)
pylab.plot(t, y)
pylab.show()

如果有人能帮帮我就太好了！我只是想要一个基本的正弦波，但似乎连这个都做不好！

Answer 1

这是一个基本的例子。

import pylab 
x=pylab.arange(0,150,0.2)
y=pylab.sin(x);
pylab.plot(x,y)
pylab.show()

仔细看看正在创建的数据：

x 是一个数组（严格来说是 numpy.ndarray 类型），它的值从 0 到 149.8，间隔为 0.2，也就是说你可以输入 x 来查看它的内容，结果会是 array([0., 0.2, 0.4, ..., 149.8])。

y 是一个数组，它的值是从 sin(0) 到 sin(149.8)，也就是 array([0., 0.198..., ..., -0.839...])。

Answer 2

为了让eat的回答更清楚，我把time_interval设置为1，然后根据他的建议改变了samples的数量：

import pylab
import numpy as N
f = 10.
w = 2. * N.pi * f
time_interval = 1
fig = pylab.figure()
for i, samples in enumerate((5, 50, 500, 5000)):
    pylab.subplot(2, 2, i+1)
    pylab.title('%i samples'%samples)
    t = N.linspace(0, time_interval, samples)
    y = N.sin(w * t)
    pylab.plot(t, y, '.-')
fig.show()

50个样本显然对于time_interval为1来说不够；这就是为什么5000个样本对于time_interval为100来说也不够。

Answer 3

我觉得你对 samples 有一点误解。它只是表示时间的分辨率。试着把 time_interval= 1 设置好，然后改变 samples 的值（可以从10这样的较小值开始，然后逐渐增加）。你会看到不同的效果。