Scipy和Matlab頻譜圖之間的區別

Question

我正在嘗試將MATLAB腳本轉換為Python，並使用scipy v。0.17.0在MATLAB 2012a和Python之間的spectrogram函數結果之間出現細微差異。 在MATLAB中，我有以下代碼：

WINDOW = 240;
NOVERLAP = 180;
NFFT = 1024;
Fs = 4;

[~,F,T,PP] = spectrogram(data,hanning(WINDOW),NOVERLAP,NFFT,Fs);

其中數據是約15000點的一維數組，此處PP將給出每個部分的PSD。

在Python中，代碼如下所示：

from scipy.signal.spectral import spectrogram

WINDOW = 240
NOVERLAP = 180
NFFT = 1024
Fs = 4

[f, ts_i, pp] = spectrogram(data, fs=Fs, window='hanning', nperseg=WINDOW, 
                            noverlap=NOVERLAP, nfft=NFFT, detrend=False)

當我比較輸出（MATLAB-Python）時，我得到相似但不相同的結果。 下面是第一段的圖像，其中繪制了Python和MATLAB結果以及逐點絕對差。 對於其他細分市場，此行為類似。 同樣，差異並不大，但我很好奇這些差異的最終原因是什么？

Answer 1

Scipy和MATLAB使用不同的FFT庫。 Scipy使用lapack，而MATLAB使用FFTW。 這些庫使用不同的算法，並產生略有不同的結果。

您可以使用FFTW與使用Python的pyFFTW包，你甚至可以猴子補丁SciPy的到FFTW使用在引擎蓋其FFT計算，但即使如此，它可能不會給數控機床，相同的結果，因為FFTW庫可以被稱為以不同的方式。