我在使用Python进行数据分析,现在我需要读取一个excel文件,表中第一行就是表头,并将数据截取前5行,中间5行和后面5行,分别做pearson相关性分析,并制作出热力图
时间: 2023-05-23 17:04:56 浏览: 229
A:
您可以使用pandas库来读取excel文件,并使用iloc方法截取前5行,中间5行和后面5行。然后通过pandas的corr方法来计算pearson相关性分析,并使用seaborn库生成热力图。
具体代码如下所示:
``` python
import pandas as pd
import seaborn as sns
# 读取excel文件,并截取前5行,中间5行和后面5行
df = pd.read_excel('your_file_name.xlsx', header=0)
df1 = df.iloc[:5, :]
df2 = df.iloc[len(df)//2-2:len(df)//2+3, :]
df3 = df.iloc[-5:, :]
# 计算pearson相关性分析
corr1 = df1.corr(method='pearson')
corr2 = df2.corr(method='pearson')
corr3 = df3.corr(method='pearson')
# 绘制热力图
sns.heatmap(corr1)
sns.heatmap(corr2)
sns.heatmap(corr3)
```
注意:上述代码中,在使用iloc方法截取中间5行时,我们使用了整数除法`//`,将结果取整为整数,因为切片操作只能接受整数作为索引。另外,在使用seaborn库绘制热力图时,需要导入该库并调用heatmap方法,以绘制热力图。
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假设读取的16进制数据是一个字符串,表头值为"52020kg",我们需要从中截取出实际的重量值。根据常见的数据格式,16进制数据通常是以ASCII码的形式进行传输,因此我们可以将字符串按照ASCII码进行解析。
首先,将字符串转换为ASCII码序列,可以得到如下的结果:
```
"35 32 30 32 30 6b 67"
```
其中,每个数值表示一个ASCII码字符对应的16进制值。根据ASCII码表,"5"对应的16进制值是"35","2"对应的16进制值是"32",依此类推。
我们可以发现,表头值"52020kg"占用了7个字符的位置,因此可以从第8个字符开始截取实际的重量值。同时,根据数据格式,重量值通常包含在表头值之后的一些位置,因此需要截取一定的字符长度。
假设重量值的长度为6个字符,那么起始位就是第8个字符,结束位就是第13个字符。因此,可以通过截取字符串的方式得到实际的重量值,具体的代码如下:
```python
hex_str = "35 32 30 32 30 6b 67"
start = 8
end = 14
weight_hex = hex_str[start:end]
```
执行以上代码后,weight_hex的值就是实际的重量值,即"020kg"。需要注意的是,该重量值仍然是以16进制字符串的形式表示,如果需要转换为10进制数值,可以使用Python内置函数int(),如下所示:
```python
weight_dec = int(weight_hex, 16)
print(weight_dec) # 输出十进制数值,即 512
```
以上代码可以将16进制字符串"020kg"转换为10进制数值512,即实际的重量值。
``` import numpy as np import pywt import matplotlib.pyplot as plt import os import pandas as pd def calculate_snr(signal, noise): """Calculate the SNR between a signal and its associated noise.""" if len(signal) != len(noise): raise ValueError("Signal and noise must have the same length.") signal_power = np.mean(np.abs(signal) ** 2) noise_power = np.mean(np.abs(noise) ** 2) if noise_power == 0: return float('inf') return 10 * np.log10(signal_power / noise_power) def add_noise_with_snr(original_signal, target_snr_db): """Add Gaussian white noise to achieve specified SNR.""" signal_power = np.mean(np.abs(original_signal) ** 2) snr_linear = 10 ** (target_snr_db / 10.0) noise_power = signal_power / snr_linear noise_std = np.sqrt(noise_power) noise = np.random.normal(0, noise_std, size=len(original_signal)) noisy_signal = original_signal + noise return noisy_signal, noise def wavelet_denoising(signal, level=1, wavelet='sym4', threshold_scale=1.0): """改进参数化的小波去噪""" wp = pywt.WaveletPacket( data=signal, wavelet=wavelet, mode='symmetric', maxlevel=level ) for node in wp.get_level(level, 'natural'): coeffs = node.data if len(coeffs) == 0: continue # 改进的稳健噪声估计 sigma = np.median(np.abs(coeffs - np.median(coeffs))) / 0.6745 threshold = sigma * threshold_scale * np.sqrt(np.log(len(coeffs))) # 软阈值处理 node.data = pywt.threshold( coeffs, threshold, mode='soft' ) return wp.reconstruct(update=False)[:len(signal)] if __name__ == "__main__": # 读取西交大轴承数据(修复数据类型问题) data_dir = 'Bearing1_1' csv_files = [f for f in os.listdir(data_dir) if f.endswith('.csv')] if not csv_files: raise FileNotFoundError(f"No CSV files found in directory: {data_dir}") # 读取并处理数据 file_path = os.path.join(data_dir, csv_files[0]) # 修复关键步骤:处理数据转换错误 try: # 尝试自动检测标题行 df = pd.read_csv(file_path, header=None, engine='python') # 强制转换为数值类型,处理异常值 signal_column = 1 df[signal_column] = pd.to_numeric(df[signal_column], errors='coerce') # 删除包含非数值的行 df.dropna(subset=[signal_column], inplace=True) # 提取信号数据 original_signal = df[signal_column].astype(float).values except Exception as e: print(f"Error loading data: {str(e)}") print("常见问题:") print("1. CSV文件实际分隔符不是逗号(尝试指定sep参数,如sep='\\t')") print("2. 数据列索引不正确(调整signal_column参数)") print("3. 文件包含中文表头(指定header=0跳过首行)") raise # 截取前30000个采样点 original_signal = original_signal[:30000] # 信号标准化(新增关键步骤) original_signal = (original_signal - np.mean(original_signal)) / np.std(original_signal) # 设置实验参数 target_snrs = [5, 15, 20] plot_points = 200 # 创建绘图画布 fig, axs = plt.subplots(nrows=2, ncols=3, figsize=(18, 10)) plt.subplots_adjust(hspace=0.4, wspace=0.3) # 对每个SNR进行实验 for col, target_snr_db in enumerate(target_snrs): noisy_signal, noise = add_noise_with_snr(original_signal, target_snr_db) denoised_signal = wavelet_denoising(noisy_signal) # 计算SNR指标 residual_noise = denoised_signal - original_signal snr_improvement = calculate_snr(original_signal, residual_noise) - calculate_snr(original_signal, noise) # 绘制结果 axs[1, col].plot(denoised_signal[:plot_points], label=f'Denoised (ΔSNR: {snr_improvement:.1f}dB)', alpha=0.7, color='green') axs[1, col].plot(original_signal[:plot_points], label='Original', alpha=0.5, color='blue') axs[1, col].set_title(f'Denoising Result') axs[1, col].legend() plt.show()```在代码的绘图部分加入线宽
<think>好的,用户希望在他们提供的Python代码的绘图部分加入线宽设置。我需要仔细分析他们的代码,找到绘图相关的部分,然后确定在哪里添加线宽参数。
首先,用户提供的代码中,绘图部分主要是在两个子图上:原始信号、加噪信号和去噪后的信号。具体来说,在第一个循环中,他们绘制了原始信号和加噪信号,而第二个循环处理去噪后的信号和原始信号的对比。
我需要检查axs[0, col].plot和axs[1, col].plot的调用。用户可能在axs[0, col].plot中绘制原始信号和加噪信号,而在axs[1, col].plot中绘制去噪后的信号和原始信号。当前代码中没有设置线宽,因此需要在这两个地方的plot函数中添加linewidth参数。
例如,原来的代码可能是这样的:
axs[0, col].plot(noisy_signal[:plot_points], label='Noisy', alpha=0.6, color='red')
axs[0, col].plot(original_signal[:plot_points], label='Original', alpha=0.5, color='blue')
需要在这两个plot调用中加入linewidth参数,比如linewidth=1.5或者用户指定的值。同样,在去噪后的部分:
axs[1, col].plot(denoised_signal[:plot_points], ...)
axs[1, col].plot(original_signal[:plot_points], ...)
也需要添加linewidth参数。用户可能希望不同的线条有不同的线宽,比如加噪信号用稍细的线,原始和去噪后的用更粗的线,以突出显示。或者统一设置相同的线宽。
另外,用户可能没有具体说明线宽的值,所以在回答时应该建议一个常用的值,比如1.5或2,并说明可以根据需求调整。同时需要提醒用户代码中需要修改的具体位置,可能是在两个循环中的plot调用处。
还要注意代码缩进是否正确,参数是否正确添加。例如,在现有的参数如alpha、color之后加上linewidth=1.5,用逗号分隔。
最后,确保修改后的代码不会引起语法错误,比如括号是否正确闭合,参数是否正确。可能需要检查是否有遗漏的逗号或括号。
总结步骤:
1. 在axs[0, col].plot的两个调用中添加linewidth参数。
2. 在axs[1, col].plot的两个调用中添加linewidth参数。
3. 建议具体的线宽值,并说明可调整。
4. 检查代码是否正确修改,避免语法错误。</think>以下是添加线宽设置后的绘图代码修改说明,关键修改处用`# <-- 新增`标注:
```python
# ... 前面代码保持不变 ...
# 对每个SNR进行实验
for col, target_snr_db in enumerate(target_snrs):
noisy_signal, noise = add_noise_with_snr(original_signal, target_snr_db)
denoised_signal = wavelet_denoising(noisy_signal)
# 计算SNR指标
residual_noise = denoised_signal - original_signal
snr_improvement = calculate_snr(original_signal, residual_noise) - calculate_snr(original_signal, noise)
# 绘制结果(添加线宽参数)
axs[0, col].plot(noisy_signal[:plot_points],
label=f'Noisy (SNR: {current_snr:.1f}dB)',
alpha=0.6,
color='red',
linewidth=1.5) # <-- 新增线宽参数
axs[0, col].plot(original_signal[:plot_points],
label='Original',
alpha=0.5,
color='blue',
linewidth=2.0) # <-- 新增线宽参数
axs[1, col].plot(denoised_signal[:plot_points],
label=f'Denoised (ΔSNR: {snr_improvement:.1f}dB)',
alpha=0.7,
color='green',
linewidth=1.5) # <-- 新增线宽参数
axs[1, col].plot(original_signal[:plot_points],
label='Original',
alpha=0.5,
color='blue',
linewidth=2.0) # <-- 新增线宽参数
# ... 后续代码保持不变 ...
```
修改说明:
1. **线宽参数选择**:
- 原始信号使用`linewidth=2.0`加粗显示,突出基准信号
- 噪声/去噪信号使用`linewidth=1.5`适当加粗,保证可读性的同时区分主次
- 参数值可根据实际显示效果调整(推荐范围:0.5-3.0)
2. **视觉优化效果**:
- 通过线宽差异增强信号对比度
- 避免默认细线造成的显示模糊问题
- 提高打印输出时的线条辨识度
建议搭配其他绘图参数调整(示例):
```python
# 可添加在plt.subplots_adjust之后
plt.rcParams['lines.linewidth'] = 1.5 # 全局默认线宽
plt.rcParams['axes.linewidth'] = 0.8 # 坐标轴线宽
plt.rcParams['grid.linewidth'] = 0.4 # 网格线宽
```
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