python与matlab一些常用函数互转

Posted 2022-06-10 程序媛秃秃

1、十六进制字节流数据

有一个二进制文本data如下：

b"\\xd0\\x01n\\x01\\xb3\\x1b\\x07\\x05\\xee\\x06\\xcc\\xfe\\x84\\x12\\xab\\x07~\\x08p\\x00\\x92\\x14u\\x01\\xe4\\x12d\\xfe9\\x08\\xb0\\x1e\\xa6\\x02\\xb1C?\\x18#E\\x12\\x12\\x13^v\\x04w\\x1d\\xe8\\x04\\x9bf\\x1a\\x1c\\x9b\\x0b\\xb0\\x11\\xae%#\\x06\\xbe\\x1f^\\x15s.\\x92\\x10k'`\\x0b[ \\x03!\\x00 \\x1b\\xdf(\\xec#\\xfcH=\\x02\\x1e\\x11!\\x07\\xba\\xedu \\xa7\\x0e\\xdb\\x0by\\xfb\\x91\\x05H\\x03\\xcb\\x08\\x94\\x04\\xfd\\x13n\\xf8\\x07\\x06d\\xfd\\xaf\\t\\x17\\xda$y\\x10"

这些数据是设备通过TCP传上来的，经过小端变换的十六进制字节流数据。

可以使用以下文件转换后查看。

方式1：

import struct

def updack_data(data):
    # 十六进制字节流转十进制
    dec_data = []
    for i in range(0, len(data), 2):
        dec_data.append(struct.unpack("@h", data[i: i + 2])[0])  # 小端
    return dec_data

with open('data', 'rb') as f:
    signal = f.read()
    print(updack_data(signal))

方式2：

import numpy as np
a = b"\\xd0\\x01n\\x01\\xb3\\x1b\\x07\\x05\\xee\\x06\\xcc\\xfe\\x84\\x12\\xab\\x07~\\x08p\\x00\\x92\\x14u\\x01\\xe4\\x12d\\xfe9\\x08\\xb0\\x1e\\xa6\\x02\\xb1C?\\x18#E\\x12\\x12\\x13^v\\x04w\\x1d\\xe8\\x04\\x9bf\\x1a\\x1c\\x9b\\x0b\\xb0\\x11\\xae%#\\x06\\xbe\\x1f^\\x15s.\\x92\\x10k'`\\x0b[ \\x03!\\x00 \\x1b\\xdf(\\xec#\\xfcH=\\x02\\x1e\\x11!\\x07\\xba\\xedu \\xa7\\x0e\\xdb\\x0by\\xfb\\x91\\x05H\\x03\\xcb\\x08\\x94\\x04\\xfd\\x13n\\xf8\\x07\\x06d\\xfd\\xaf\\t\\x17\\xda$y\\x10"
print(np.fromstring(a, dtype=np.int16))

输出：

[464, 366, 7091, 1287, 1774, -308, 4740, 1963, 2174, 112, 5266, 373, 4836, -412, 2105, 7856, 678, 17329, 6207, 17699, 4626, 24083, 1142, 7543, 1256, 26267, 7194, 2971, 4528, 9646, 1571, 8126, 5470, 11891, 4242, 10091, 2912, 8283, 891, 33, 6944, 10463, 9196, 18684, 573, 4382, 1825, -4678, 8309, 3751, 3035, -1159, 1425, 840, 2251, 1172, 5117, -1938, 1543, -668, 2479, 6011, 9434, 4217]

2、fopen与open

打开文件。

matlab打开：

fid=fopen('data','rb');

python打开：

fid = open('data', 'rb')

data是完整的文件名。

3、fread与fromfile

读取文件。

matlab读取：

signal=fread(fid,data_len,'int16');   %列向量

fread它是一个读取二进制数据的函数.第二个参数指定输出向量的大小,第三个参数指定读取的项的大小/类型.

python读取：

import numpy as np

signal = np.fromfile(fid, np.int16)  # 转Int16

fid是一个文件对象，也可以直接打开一个文件名：

import numpy as np

signal = np.fromfile('data', np.int16)  # 转Int16

其中data是一个完整的文件名。

4、reshape

reshape是重塑数组，比如把一维数组转多维数组。

matlab：

signal1=reshape(signal,2,[]);

意思就是把一维的signal转成2行n列数组。

python：

signal1 = signal.reshape((-1, 2)).T  

-1表示n行，2表示两列, .T表示转置，即2行n列数组。

把一维数组转10行n列：

import numpy as np
phase = np.reshape(signal1[0], (-1, 10)).T

5、filter与lfilter

y = filter(b,a,x) 使用由分子和分母系数 b 和 a 定义的有理传递函数对输入数据 x 进行滤波。

matlab:

y=filter(HP,1,phase(1,:));

python:

from scipy.signal import lfilter
y = lfilter(b=HP, a=1, x=phase[0], axis=0) # 滤波