产生随机波函数

我需要在 matplotlib 中生成一条随机曲线。

例如，我的 x 值是从 1 到 1000。我不想生成分散的随机 y 值，我需要一条平滑的曲线。就像某种非常扭曲的正弦曲线，具有不同的幅度和波长。

是否已经存在一些东西可以让我轻松地做到这一点？

试试这个代码：

import matplotlib.pyplot as pl
import numpy as np

x = np.linspace(1, 10)

def f(x):
    return np.sin(x) + np.random.normal(scale=0.1, size=len(x))

pl.plot(x, f(x))

它会给你一个正弦波，并添加一些噪音：

Edit:

似乎是某种随机游走 http://en.wikipedia.org/wiki/Random_walk#Gaussian_random_walk这就是您正在寻找的。这个函数将为你做到这一点：

def f(x):
    y = 0
    result = []
    for _ in x:
        result.append(y)
        y += np.random.normal(scale=1)
    return np.array(result)

这是它的外观示例（带有x = np.linspace(0, 1000, 1000)):

它不是一个函数x但不再如此，因此代码可能应该被重构以生成随机游走n步骤代替。我把这个留给你:)

Edit 2:

如果您想要更平滑的曲线，您可以应用运行平均值（从这个问题中窃取 https://stackoverflow.com/a/13732668/98057):

def runningMean(x, N):
    return np.convolve(x, np.ones((N,))/N)[(N-1):]

pl.plot(x, runningMean(f(x), 10))

较大的窗口（N您使用的参数），结果越平滑。

Example: