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Python Library/SciPy7

[SciPy] 사비츠키-골레이 필터 (Savitzky-Golay Filter) 사비츠키-골레이 필터 (Savitzky-Golay Filter) 사비츠키-골레이 (Savitzky-Golay) 평활화 필터는 잡음이 일부 섞여 있지만 잡음 없는 영역이 주파수 범위의 큰 부분을 차지하는 신호를 "평활화"하는 데 사용된다. 이 필터는 디지털 평활화 다항식 필터 또는 최소제곱 평활화 필터라고도 한다. 사비츠키-골레이 평활화 필터는 표준 평균 FIR 필터보다 신호의 고주파 성분을 적게 제거하는 경향이 있다. 일부 응용 사례에서는 표준 평균 FIR 필터보다 사비츠키-골레이 필터가 성능이 더 좋다. 표준 평균 FIR 필터는 잡음과 함께 고주파 성분도 필터링하는 경향이 있다. 그러나 잡음 수준이 특히 높은 경우 잡음 제거 측면에서는 표준 평균 FIR 필터보다 효율이 떨어진다. 사비츠키-골레이 필터는.. 2023. 8. 3.
[SciPy] B-spline Signal Processing 신호 처리 도구 상자에는 현재 일부 필터링 기능, 필터 설계 도구의 제한된 집합, 1D 및 2D 데이터에 대한 B-spline 보간 알고리즘이 포함되어 있다. 그리고 SciPy의 신호가 실수 또는 복잡한 숫자의 배열이라는 것을 이해해야 한다. B-spline B-spline은 B-spline 계수와 매듭 점의 관점에서 유한 영역에 대한 연속 함수의 근사이다. 매듭 점이 간격으로 동일하게 이격되어 있으면 1-D 함수에 대한 B-spline 근사는 유한 기저 확장이다. 매듭 간격이 있는 2차원에서 함수 표현은 다음과 같다. 이러한 식에서 βo는 공간 제한 B-spline 기저 함수의 차수 o이다. 동일한 간격의 매듭 점과 동일한 간격의 데이터 점이 필요하므로 샘플 값 yn에서.. 2023. 7. 31.
[SciPy] 영 위상 필터 (Zero-Phase Filter) 영 위상 필터 (Zero-Phase Filter) 영 위상 필터 (Zero-Phase Filter)는 신호 처리에서 사용되는 필터 중 하나이다. 이 필터는 신호를 두 번 처리하여 위상 지연을 제거하는 방법으로 작동한다. 영 위상 필터는 전체적인 신호의 위상을 유지하면서 주파수 응답을 변형시키는 필터이다. 이 필터는 주로 신호 처리에서 사용되며, 신호의 위상이 중요한 경우에 사용된다. Scipy에서의 기능은 선형 디지털 필터를 앞으로 한 번, 뒤로 한 번 총 두 번 적용한다. 결합된 필터는 위상이 0이고 필터 차수가 원본의 두 배이다. 이 기능는 2차 섹션에서 숫자 문제가 적기 때문에 대부분의 필터링 작업에서 sosflitflit (output='filter'를 사용한 필터 설계) 필터링 기능이 flitf.. 2023. 7. 10.
[SciPy] 버터워스 필터 (Butterworth Filter) 버터워스 필터 (Butterworth Filter) 버터워스 필터는 주파수 응답 특성이 매우 부드러운 필터로, 위상 왜곡을 최소화하는 필터이다. 버터워스 필터는 주파수 영역에서 특정 주파수 범위를 통과시키고, 그 외의 주파수 범위는 차단하는 필터이다. 버터워스 필터는 주파수 응답 특성을 설정할 수 있는 매개 변수인 Q값을 가지고 있다. Q값이 높을수록 주파수 응답 특성이 더 부드러워지고, 위상 왜곡이 줄어든다. 버터워스 필터로 위상 왜곡을 없애려면 Q값을 매우 높게 설정해야 한다. Q값을 너무 높게 설정하면 필터의 통과 대역폭이 매우 좁아져서 필터링된 신호의 품질이 저하될 수 있다. 따라서, Q값을 적절하게 설정하여 위상 왜곡을 최소화하고 필터링된 신호의 품질을 유지해야 한다. Q값은 품질 계수를 의미한.. 2023. 7. 5.
[SciPy] Special functions Special functions 패키지의 주요 기능 scipy.special은 수학 물리학의 수많은 특수 기능의 정의이다. 사용 가능한 함수에는 airy, elliptic, bessel, gamma, beta, hypergeometric, parabolic cylinder, mathieu, spheroidal wave, struve 및 kelvin이 포함된다. 또한, 이러한 기능에 대한 더 쉬운 인터페이스가 stats 모듈에서 제공되기 때문에 일반적인 사용을 위한 것이 아닌 일부 저수준 통계 기능이 있다. 이러한 함수의 대부분은 Numerical Python의 다른 수학 함수와 동일한 브로드캐스팅 규칙에 따라 배열 인수를 취하고 배열 결과를 반환할 수 있다. 이러한 함수 중 다수는 복소수를 입력으로 받아.. 2022. 12. 22.
[SciPy] Introduction Introduction SciPy는 Python의 NumPy 확장을 기반으로 구축된 수학적 알고리즘 및 편의 함수 모음이다. 데이터를 조작하고 시각화하기 위한 고급 명령과 클래스를 사용자에게 제공하여 대화식 Python 세션에 상당한 기능을 추가한다. SciPy를 사용하면 대화형 Python 세션이 MATLAB, IDL, Octave, R-Lab 및 SciLab과 같은 시스템에 필적하는 데이터 처리 및 시스템 프로토타이핑 환경이 된다. Python 기반 SciPy의 추가 이점은 정교한 프로그램 및 특수 응용 프로그램을 개발하는 데 사용할 수 있는 강력한 프로그래밍 언어를 제공한다는 것이다. SciPy를 사용하는 과학 응용 프로그램은 전 세계 개발자가 소프트웨어 환경의 수많은 틈새에서 추가 모듈을 개발함으.. 2022. 12. 22.
SciPy SciPy SciPy는 과학 컴퓨팅과 기술 컴퓨팅에 사용되는 자유-오픈 소스 파이썬 라이브러리이다. conda install scipy # pip install scipy https://docs.scipy.org/doc/scipy/index.html SciPy documentation — SciPy v1.9.3 Manual The reference guide contains a detailed description of the SciPy API. The reference describes how the methods work and which parameters can be used. It assumes that you have an understanding of the key concepts. docs.. 2022. 12. 20.
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