Python 编写一维数组的卷积

最新推荐文章于 2023-11-09 22:07:27 发布

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#Python #一维数组卷积

这篇博客分享了如何使用Python编写一维数组的卷积代码。作者详细介绍了实现思路，包括短数组反转、三个阶段的乘法求和，并强调了边界值设置的重要性。提供了具体的代码实现，旨在帮助读者理解和应用一维数组卷积。

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Python 编写一维数组的卷积

之前在网上查阅关于数组卷积的代码时，发现有很多C++代码，但并没有多少关于python的代码，故在此将自己所编写的代码分享出来，希望能一起探讨研究。

实现思路如下：

1、先将短数组反转
2、第一阶段，此时只有短数据的（前）部分元素与长数据相乘求和
3、第二阶段，此时短数据的所有元素与长数据相乘求和
4、第三阶段，此时短数据的（后）部分数据与长数据相乘求和

具体应用公式网上有很多，计算过程并不复杂，但比较麻烦的是关于循环变量的边界值的设置，稍有不慎就有可能超出索引值。我的办法是先在草稿纸上写两个数组，元素可以少取几个，然后写出具体卷积的过程数据，尤其不同阶段的过渡的位置，细心找出规律，然后就可以编写具体代码了。

代码入下：

    import matplotlib.pyplot as plt
    import numpy as np

#阶跃信号
def up(x):
    for i in range(len(x)):
        if x[i] < 0:
            y[i] = 0
        else:
            y[i] = 1
    return y

x= np.arange(-10,10,0.1)
y = np.zeros(len(x))

y = up(x)

plt.plot(y)
plt.show()



#高斯滤波器
def gauss(x,s):
    
    g=1/(((2*np.pi)**0.5)*s)*np.exp(-x**2/2/(s**2))
    return g

sample = np.arange(-10,10,1)
g = gauss(sample,10/3)

plt.plot(g)
plt.show()

#卷积一
f_1 = np.zeros(len(y)+len(g)-1)

#翻转
g = list(g)
g.reverse()

f