scipy.fftpack.

dst#

scipy.fftpack.dst(x, type=2, n=None, axis=-1, norm=None, overwrite_x=False)[源代码][源代码]#

返回任意类型序列 x 的离散正弦变换。

参数:
xarray_like

输入数组。

类型{1, 2, 3, 4}, 可选

DST 的类型(见注释)。默认类型为 2。

nint, 可选

变换的长度。如果 n < x.shape[axis]x 被截断。如果 n > x.shape[axis]x 被零填充。默认情况下,结果为 n = x.shape[axis]

int, 可选

计算dst所沿的轴;默认是沿最后一个轴(即 axis=-1)。

规范{None, ‘ortho’}, 可选

归一化模式(参见注释)。默认值为 None。

overwrite_xbool, 可选

如果为 True,x 的内容可以被销毁;默认是 False。

返回:
dst实数 ndarray

转换后的输入数组。

参见

idst

逆离散正弦变换

注释

对于一维数组 x

理论上,DST 有 8 种类型,适用于不同的偶/奇边界条件和边界偏移组合 [1],但 scipy 中只实现了前 4 种类型。

类型 I

DST-I 有几种定义;我们使用以下定义来处理 norm=None 的情况。DST-I 假设输入在 n=-1n=N 处是奇对称的。

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(k+1)(n+1)}{N+1}\right)\]

注意,DST-I 仅支持输入大小 > 1。未归一化的 DST-I 是其自身的逆,相差一个因子 2(N+1)。正交归一化的 DST-I 是其自身的精确逆。

第二型

DST-II 有几种定义;我们使用以下定义作为 norm=None。DST-II 假设输入在 n=-1/2n=N-1/2 处为奇对称;输出在 \(k=-1\) 处为奇对称,在 k=N-1 处为偶对称。

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(k+1)(2n+1)}{2N}\right)\]

如果 norm='ortho'y[k] 将乘以一个缩放因子 f

\[\begin{split}f = \begin{cases} \sqrt{\frac{1}{4N}} & \text{如果 }k = 0, \\ \sqrt{\frac{1}{2N}} & \text{否则} \end{cases}\end{split}\]

第三类

DST-III 有几种定义,我们使用以下定义(对于 norm=None)。DST-III 假设输入在 n=-1 处为奇对称,在 n=N-1 处为偶对称。

\[y_k = (-1)^k x_{N-1} + 2 \sum_{n=0}^{N-2} x_n \sin\left( \frac{\pi(2k+1)(n+1)}{2N}\right)\]

未归一化的 DST-III 是未归一化的 DST-II 的逆,相差一个因子 2N。正交归一化的 DST-III 正好是正交归一化的 DST-II 的逆。

Added in version 0.11.0.

第四型

DST-IV 有几种定义,我们使用以下定义(对于 norm=None)。DST-IV 假设输入在 n=-0.5 处为奇对称,在 n=N-0.5 处为偶对称。

\[y_k = 2 \sum_{n=0}^{N-1} x_n \sin\left(\frac{\pi(2k+1)(2n+1)}{4N}\right)\]

未归一化的 DST-IV 是其自身的逆变换,至多相差一个因子 2N。正交归一化的 DST-IV 是其自身的精确逆变换。

Added in version 1.2.0: 支持 DST-IV。

参考文献

[1]

Wikipedia, “离散正弦变换”, https://en.wikipedia.org/wiki/Discrete_sine_transform