python 中绘制的功率谱的 y 值存在问题

Question

我有一些数据，我使用 MATLAB 到 plot 功率谱。 但我努力将相同的指令翻译成 Python 并获得准确的 plot。 在 Python 中获得的 plot 的形状似乎很好，除了 y 值由于某种原因是正的吗？谁能告诉我哪里出错了。 下面，我附上了 MATLAB 和 python 中的说明以及获得的两个图。

MATLAB:                                                    
N=length(signal);
xdft = fft(signal);
xdft = xdft(1:N/2+1);
psdx=(1/(fs*N))*abs(xdft).^2;
psdx(2:end-1) = 2*psdx(2:end-1);
freq = 0:fs/N:fs/2;
plot(freq, 10*log10(psdx))

Python:
N = len(signal)
psdx = pow(np.fft.rfft(signal),2)
psdx[1:len(psdx)-1] = 2*psdx[1:len(psdx)-1]
f = np.arrange(0, (fs/2) + (1/N), fs/N)
plt.plot(f, (10*np.log10(psdx)))
plt.show() 

可以使用以下命令找到信号： https://gofile.io/d/tlJm7F/edit请注意，您需要先加载/读取文件

Answer 1

快速浏览一下，我认为您没有将 matlab 代码中的 psdx 除以 fs*N。 这可能是原因。 我会在 matlab 中打印 psdx 的值，并检查它是否与 python 匹配。

Answer 2

我只是使用了 MATLAB 代码，没有使用 numpy.fft.rfft function。 我还假设 fs 等于 120。请按照您的代码要求进行更改。

plot 如下所示，对我来说更接近您的 MATLAB 代码。

代码在这里。

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
with open("./FileName2.txt","r") as FileHandle:
    Signal = FileHandle.readlines()
signal = np.array([i.rstrip("\n") for i in Signal])
fs = 120
N = len(signal)
xdft = np.fft.fft(signal)
xdft = xdft[:int(N/2)+1]
psdx=(1/(fs*N))*np.abs(xdft)**2
f = np.arange(0, (fs/2) + (1/N), fs/N)
plt.plot(f, (10*np.log10(psdx)))
plt.show()