scipy.fft.

fftn#

scipy.fft.fftn(x, s=None, axes=None, norm=None, overwrite_x=False, workers=None, *, plan=None)[source]#

計算 N 維離散傅立葉轉換。

此函數透過快速傅立葉轉換 (FFT) 計算 M 維陣列中任意數量的軸上的 N 維離散傅立葉轉換。

參數:
xarray_like

輸入陣列,可以是複數。

ssequence of ints,選填

輸出的形狀(每個轉換軸的長度)(s[0] 指的是軸 0,s[1] 指的是軸 1,依此類推)。這對應於 fft(x, n) 中的 n。沿著任何軸,如果給定的形狀小於輸入的形狀,則輸入會被裁剪。如果較大,則輸入會以零填充。如果未給定 s,則使用輸入沿著由 axes 指定的軸的形狀。

axessequence of ints,選填

計算 FFT 的軸。如果未給定,則使用最後 len(s) 個軸,如果也未指定 s,則使用所有軸。

norm{“backward”, “ortho”, “forward”},選填

正規化模式(請參閱 fft)。預設值為 “backward”。

overwrite_xbool,選填

如果為 True,則可以破壞 x 的內容;預設值為 False。詳情請參閱 fft

workersint,選填

用於平行計算的最大工作進程數。如果為負數,則該值會從 os.cpu_count() 環繞。詳情請參閱 fft

planobject,選填

此參數保留用於傳入由下游 FFT 供應商提供的預先計算方案。目前 SciPy 中未使用。

在版本 1.5.0 中新增。

回傳:
outcomplex ndarray

沿著由 axes 指示的軸,或由 sx 的組合轉換的截斷或零填充輸入,如以上參數部分所述。

觸發:
ValueError

如果 saxes 的長度不同。

IndexError

如果 axes 的元素大於 x 的軸數。

參見

ifftn

fftn 的反函數,反 N 維 FFT。

fft

1 維 FFT,包含使用的定義和慣例。

rfftn

實數輸入的 N 維 FFT。

fft2

2 維 FFT。

fftshift

將零頻率項移動到陣列中心。

註解

fft 類似,輸出包含所有軸的低階角落中的零頻率項,所有軸前半部分的正頻率項,所有軸中間的奈奎斯特頻率項,以及所有軸後半部分的負頻率項,依負頻率遞減的順序排列。

範例

>>> import scipy.fft
>>> import numpy as np
>>> x = np.mgrid[:3, :3, :3][0]
>>> scipy.fft.fftn(x, axes=(1, 2))
array([[[ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j], # may vary
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j],
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j]],
       [[ 9.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j],
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j],
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j]],
       [[18.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j],
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j],
        [ 0.+0.j,   0.+0.j,   0.+0.j]]])
>>> scipy.fft.fftn(x, (2, 2), axes=(0, 1))
array([[[ 2.+0.j,  2.+0.j,  2.+0.j], # may vary
        [ 0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j]],
       [[-2.+0.j, -2.+0.j, -2.+0.j],
        [ 0.+0.j,  0.+0.j,  0.+0.j]]])
>>> import matplotlib.pyplot as plt
>>> rng = np.random.default_rng()
>>> [X, Y] = np.meshgrid(2 * np.pi * np.arange(200) / 12,
...                      2 * np.pi * np.arange(200) / 34)
>>> S = np.sin(X) + np.cos(Y) + rng.uniform(0, 1, X.shape)
>>> FS = scipy.fft.fftn(S)
>>> plt.imshow(np.log(np.abs(scipy.fft.fftshift(FS))**2))
<matplotlib.image.AxesImage object at 0x...>
>>> plt.show()
../../_images/scipy-fft-fftn-1.png