Sinewaves i ploter FFT

Question

Próbuję zakodować falę grzechu za pomocą 5 suwaków: częstotliwości, amplitudy, zmiany fazy, liczby punktów danych i czasu. Obecnie próbuję połączyć mój suwak zmiany fazy z moim wykresem, aby aktualizował go, gdy przesuwam suwak. Zdaję sobie sprawę, że mój kod jest prawdopodobnie dość niechlujny i mógłby być bardziej zwięzły, ale mogę to później poprawić.

Myślę, że dodanie suwaka zmiany fazy i czasu, dla którego funkcja jest wykreślana, również byłoby dobre, podobnie jak suwaki częstotliwości i amplitudy (które działają).

Dla tych, którzy nie są zaznajomieni z terminami fizyki: amplituda: wysokość fali (na osi y)

• częstotliwość: ile razy fala przechodzi przez określony punkt w jednostce czasu. 1 herc = 1 fala przechodząca na sekundę
• Różnica faz: zmiana położenia początkowego fali prądu, gdzie amplituda = 0 przy t = 0. Zmiana fazy o 90 stopni przesunęłaby funkcję w lewo lub w prawo, reprezentując wówczas funkcję cos zamiast sinusa.

Każda rada dotycząca mojego obecnego kodu byłaby bardzo mile widziana!

Mój dotychczasowy kod:

import tkinter
import numpy as np
from scipy import signal
from scipy.fft import fft, ifft as sc
from matplotlib import pyplot as p, animation
# Implement the default Matplotlib key bindings.
from matplotlib.backend_bases import key_press_handler
from matplotlib.backends.backend_tkagg import (FigureCanvasTkAgg, NavigationToolbar2Tk)
from matplotlib.figure import Figure
from matplotlib.widgets import Slider

root = tkinter.Tk()
root.wm_title("Embedding in Tk")
fig = Figure(figsize=(6, 5), dpi=100)
t = np.linspace(0, 5, 200)
f = 1
time = np.linspace(0, 100, 101)
y = np.sin(f*t)

fig.subplots_adjust(left=0.15, bottom=0.45)  # Adjust subplots region leaving room for the sliders 
and buttons

canvas = FigureCanvasTkAgg(fig, master=root)  # A tk.DrawingArea.
canvas.draw()
canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)

toolbar = NavigationToolbar2Tk(canvas, root)
toolbar.update()
canvas.get_tk_widget().pack(side=tkinter.TOP, fill=tkinter.BOTH, expand=1)


def on_key_press(event):
    print("you pressed {}".format(event.key))
    key_press_handler(event, canvas, toolbar)


canvas.mpl_connect("key_press_event", on_key_press)


def _quit():
    root.quit()  # stops mainloop
    root.destroy()


button = tkinter.Button(master=root, text="Quit", command=_quit)
button.pack(side=tkinter.BOTTOM)

# Amplitude slider
initiala = 1  # starting value of amplitude on graph
asliderax = fig.add_axes([0.25, 0.15, 0.65, 0.03])  # setting amplitude slider position
aslider = Slider(asliderax, 'Amp', 0.1, 10.0, valinit=initiala)  # setting amplitude slider values

# Frequency slider
initialf = 1  # starting value of frequency on graph
fsliderax = fig.add_axes([0.25, 0.1, 0.65, 0.03])  # setting frequency slider position
fslider = Slider(fsliderax, 'Freq', 0.1, 3.0, valinit=initialf)  # setting frequency slider values

# Time slider
initialt = 1  # starting value of time on graph
tsliderax = fig.add_axes([0.25, 0.2, 0.65, 0.03])  # setting time slider position
tslider = Slider(tsliderax, 'Time', 0.1, 100.0, valinit=initialt)  # setting time slider values

# Number of Points slider
initialp = 99  # starting value of number of points on graph
psliderax = fig.add_axes([0.25, 0.25, 0.65, 0.03])  # setting points slider position
pslider = Slider(psliderax, 'Points', 3, 30.0, valinit=initialp)  # setting frequency points values

# Phase slider
initialph = 0  # starting value of number of points on graph
phsliderax = fig.add_axes([0.25, 0.3, 0.65, 0.03])  # setting points slider position
phslider = Slider(phsliderax, 'Phase Change', 0, np.pi*2, valinit=initialph)  # setting frequency 
points values


def update(val):
    amp = aslider.val
    freq = fslider.val
    t = np.linspace(0, 5, 200)
    y.set_ydata(amp*np.sin(2*np.pi*freq*t))


fslider.on_changed(update)
aslider.on_changed(update)
tslider.on_changed(update)
pslider.on_changed(update)


tkinter.mainloop()

Answer 1

Wydaje mi się, że wystarczy dodać fazę do kąta w update().

def update(val):
    amp = aslider.val
    freq = fslider.val
    phase = phslider.val
    t = np.linspace(0, 5, 200)

    y.set_ydata(amp*np.sin(2*np.pi*freq*t + phase))  # << add phase here


fslider.on_changed(update)
aslider.on_changed(update)
tslider.on_changed(update)
pslider.on_changed(update)
phslider.on_changed(update)  # update on slider change