python科学计算

po_po1

不多说了，先看这个

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下面是目录
第1章  软件包的安装和介绍 1
1.1  Python简介 1
1.2  安装软件包 2
1.2.1  Python(x,y) 2
1.2.2  Enthought Python Distribution
(EPD) 3
1.3  方便的开发工具 3
1.3.1  IPython 4
1.3.2  Spyder 8
1.3.3  Wing IDE 101 12
1.4  函数库介绍 13
1.4.1  数值计算库 13
1.4.2  符号计算库 14
1.4.3  界面设计 14
1.4.4  绘图与可视化 14
1.4.5  图像处理和计算机视觉 15
第2章  NumPy——快速处理数据 16
2.1  ndarray对象 16
2.1.1  创建数组 16
2.1.2  存取元素 21
2.1.3  多维数组 24
2.1.4  结构数组 29
2.1.5  内存结构 32
2.2  ufunc运算 35
2.2.1  四则运算 37
2.2.2  比较和布尔运算 39
2.2.3  自定义ufunc函数 40
2.2.4  广播 42
2.2.5  ufunc函数的方法 46
2.3  多维数组的下标存取 48
2.3.1  下标对象 48
2.3.2  整数数组作为下标 49
2.3.3  一个复杂的例子 51
2.3.4  布尔数组作为下标 53
2.4  庞大的函数库 54
2.4.1  求和、平均值、方差 54
2.4.2  最值和排序 55
2.4.3  多项式函数 57
2.4.4  分段函数 60
2.4.5  统计函数 62
2.5  线性代数 65
2.5.1  各种乘积运算 65
2.5.2  解线性方程组 67
2.6  掩码数组 69
2.7  文件存取 72
2.8  内存映射数组 75
第3章  SciPy——数值计算库 79
3.1  常数和特殊函数 79
3.2  优化——optimize 81
3.2.1  最小二乘拟合 81
3.2.2  函数最小值 84
3.2.3  非线性方程组求解 86
3.3  插值——interpolate 88
3.3.1  B样条曲线插值 88
3.3.2  外推和Spline拟合 90
3.3.3  二维插值 91
3.4  数值积分——integrate 93
3.4.1  球的体积 93
3.4.2  解常微分方程组 95
3.5  信号处理——signal 97
3.5.1  中值滤波 97
3.5.2  滤波器设计 98
3.6  图像处理——ndimage 100
3.6.1  膨胀和腐蚀 101
3.6.2  Hit和Miss 102
3.7  统计——stats 105
3.7.1  连续和离散概率分布 105
3.7.2  二项、泊松、伽玛分布 108
3.8  嵌入C语言程序——weave 112
第4章  SymPy——符号运算好帮手 115
4.1  从例子开始 115
4.1.1  封面上的经典公式 115
4.1.2  球体体积 117
4.2  数学表达式 119
4.2.1  符号 119
4.2.2  数值 121
4.2.3  运算符和函数 122
4.3  符号运算 125
4.3.1  表达式变换和化简 125
4.3.2  方程 128
4.3.3  微分 129
4.3.4  微分方程 130
4.3.5  积分 131
4.4  其他功能 133
4.4.1  平面几何 133
4.4.2  绘图 135
第5章  matplotlib——绘制精美
的图表 139
5.1  快速绘图 139
5.1.1  使用pyplot模块绘图 139
5.1.2  以面向对象方式绘图 142
5.1.3  配置属性 143
5.1.4  绘制多个子图 145
5.1.5  配置文件 147
5.1.6  在图表中显示中文 149
5.2  Artist对象 152
5.2.1  Artist对象的属性 154
5.2.2  Figure容器 155
5.2.3  Axes容器 156
5.2.4  Axis容器 159
5.2.5  Artist对象的关系 163
5.3  坐标变换和注释 164
5.3.1  4种坐标系 167
5.3.2  坐标变换的步骤 169
5.3.3  制作阴影效果 173
5.3.4  添加注释 174
5.4  绘图函数简介 177
5.4.1  对数坐标图 177
5.4.2  极坐标图 178
5.4.3  柱状图 179
5.4.4  散列图 180
5.4.5  图像 181
5.4.6  等值线图 184
5.4.7  三维绘图 187
第6章  Traits——为Python添加类型
定义 190
6.1  开发背景 190
6.2  Trait属性的功能 192
6.3  Trait类型对象 196
6.4  Trait的元数据 198
6.5  预定义的Trait类型 200
6.6  Property属性 204
6.7  Trait属性监听 206
6.8  Event和Button属性 210
6.9  Trait属性的从属关系 211
6.10  动态添加Trait属性 213
6.11  创建自己的Trait类型 215
6.11.1  从TraitType继承 215
6.11.2  使用Trait() 217
6.11.3  定义TraitHandler类 219
第7章  TraitsUI——轻松制作用户
界面 221
7.1  默认界面 221
7.2  用View定义界面 222
7.2.1  外部视图和内部视图 222
7.2.2  多模型视图 226
7.2.3  Group对象 228
7.2.4  配置视图 231
7.3  用Handler控制界面和模型 232
7.3.1  用Handler处理事件 233
7.3.2  Controller和UIInfo对象 237
7.3.3  响应Trait属性的事件 238
7.4  属性编辑器 240
7.4.1  编辑器演示程序 241
7.4.2  对象编辑器 243
7.4.3  字符串列表编辑器 248
7.4.4  对象列表编辑器 250
7.5  菜单、工具条和状态栏 252
7.6  设计自己的编辑器 255
7.6.1  Trait编辑器的工作原理 255
7.6.2  制作matplotlib的编辑器 259
7.6.3  CSV数据绘图工具 262
第8章  Chaco——交互式图表 264
8.1  面向脚本绘图 264
8.2  面向应用绘图 265
8.2.1  多条曲线 267
8.2.2  Plot对象的结构 271
8.2.3  编辑绘图属性 275
8.2.4  容器(Container) 276
8.3  添加交互工具 279
8.3.1  平移和缩放 279
8.3.2  选取范围 282
8.3.3  选取数据点 284
8.3.4  套索工具 287
8.4  二次开发 289
8.4.1  用Kiva库在数组上绘图 290
8.4.2  Enable库的组件 292
8.4.3  设计圆形选择工具 297
8.4.4  制作动画演示 301
第9章  TVTK——数据的三维可视化 303
9.1  流水线(Pipeline) 304
9.1.1  显示圆锥 304
9.1.2  用ivtk观察流水线 307
9.2  数据集(Dataset) 313
9.2.1  ImageData 313
9.2.2  RectilinearGrid 318
9.2.3  StructuredGrid 319
9.2.4  PolyData 321
9.3  可视化实例 324
9.3.1  切面 325
9.3.2  等值面 330
9.3.3  流线 333
9.4  TVTK的改进 337
9.4.1  TVTK的基本用法 338
9.4.2  Trait属性 339
9.4.3  序列化(Pickling) 339
9.4.4  集合迭代 340
9.4.5  数组操作 341
第10章  Mayavi——更方便的可视化 343
10.1  用mlab快速绘图 343
10.1.1  点和线 343
10.1.2  Mayavi的流水线 345
10.1.3  二维图像的可视化 348
10.1.4  网格面 352
10.1.5  修改和控制流水线 356
10.1.6  标量场 358
10.1.7  矢量场 361
10.2  Mayavi和TVTK之间
的关系 363
10.2.1  显示TVTK流水线 363
10.2.2  两条流水线之间的关系 365
10.3  Mayavi应用程序 367
10.3.1  操作流水线 368
10.3.2  命令行和对象浏览器 371
10.4  将Mayavi嵌入到界面中 374
第11章  VPython——制作3D演示
动画 378
11.1  场景、物体和照相机 378
11.1.1  控制场景窗口 380
11.1.2  控制照相机 383
11.1.3  模型的属性 384
11.1.4  三维模型 387
11.2  制作动画演示 390
11.2.1  简单动画 390
11.2.2  盒子中反弹的球 391
11.3  与场景交互 393
11.3.1  响应键盘事件 394
11.3.2  响应鼠标事件 394
11.4  用界面控制场景 397
11.5  创建复杂模型 400
11.5.1  faces()的用法 400
11.5.2  读入模型数据 402
第12章  OpenCV——图像处理和计算机
视觉 408
12.1  存储图像数据的Mat对象 409
12.1.1  Mat对象和NumPy数组 410
12.1.2  像素点类型 414
12.1.3  其他数据类型 415
12.1.4  Vector类型 417
12.1.5  在图像上绘图 418
12.2  图像处理 421
12.2.1  二维卷积 421
12.2.2  形态学运算 424
12.2.3  填充——floodFill 426
12.2.4  去瑕疵——inpaint 427
12.3  图像变换 428
12.3.1  几何变换 428
12.3.2  重映射——remap 430
12.3.3  直方图统计 433
12.3.4  二维离散傅立叶变换 437
12.4  图像识别 440
12.4.1  用霍夫变换检测直线
和圆 440
12.4.2  图像分割 444
12.4.3  用SURF进行特征匹配 450
第13章  数据和文件 453
13.1  声音的输入输出 453
13.1.1  读写WAV文件 453
13.1.2  用pyAudio播放和录音 456
13.2  视频的输入输出 459
13.2.1  读写视频文件 459
13.2.2  安装视频编码 464
13.3  读写HDF5文件 465
13.4  读写Excel文件 469
13.4.1  写Excel文件 469
13.4.2  读Excel文件 471
第14章  数字信号系统 473
14.1  FIR和IIR滤波器 473
14.2  FIR滤波器设计 477
14.2.1  用firwin()设计滤波器 479
14.2.2  用remez()设计滤波器 481
14.2.3  滤波器的级联 483
14.3  IIR滤波器设计 485
14.3.1  巴特沃斯低通滤波器 485
14.3.2  双线性变换 487
14.3.3  滤波器的频带转换 490
14.4  数字滤波器的频率响应 494
14.5  二次均衡滤波器设计工具 497
14.6  零相位滤波器 500
14.7  重取样 501

第15章  频域信号处理 505
15.1  FFT演示程序 505
15.1.1  FFT知识复习 505
15.1.2  合成时域信号 509
15.1.3  三角波FFT演示程序 511
15.2  观察信号的频谱 512
15.2.1  窗函数 515
15.2.2  频谱平均 517
15.2.3  谱图 519
15.3  卷积运算 522
15.3.1  快速卷积 522
15.3.2  分段运算 524
15.4  信号处理 526
15.4.1  基本框架 527
15.4.2  频域滤波器 528
15.4.3  频率变调处理 530
15.4.4  用谱图差减法降噪 531
15.5  Hilbert变换 532
第16章  用C语言提高计算效率 537
16.1  用ctypes调用DLL库 537
16.2  用Weave嵌入C++程序 541
16.2.1  Weave的工作原理 541
16.2.2  处理NumPy数组 543
16.2.3  使用blitz()提速 546
16.2.4  扩展模块 548
16.3  用Cython将Python编译
成C 549
16.3.1  编译Cython程序 549
16.3.2  提高计算效率 550
16.3.3  快速访问NumPy数组 553
16.4  用SWIG创建扩展模块 555
16.4.1  SWIG的调用方法
和实例 555
16.4.2  SWIG基础 558
16.4.3  SWIG处理NumPy数组 566
第17章  自适应滤波器 571
17.1  自适应滤波器简介 571
17.1.1  系统识别 571
17.1.2  信号预测 572
17.1.3  信号均衡 572
17.2  NLMS计算公式 573
17.3  用NumPy实现NLMS算法 575
17.3.1  系统辨识模拟 577
17.3.2  信号均衡模拟 579
17.3.3  卷积逆运算 581
17.4  用C语言加速NLMS运算 583
17.4.1  用SWIG编写扩展模块 583
17.4.2  用Weave嵌入C++程序 586
第18章  单摆和双摆模拟 588
18.1  单摆模拟 588
18.1.1  小角度时的摆动周期 589
18.1.2  大角度时的摆动周期 590
18.2  双摆模拟 592
18.2.1  公式推导 592
18.2.2  微分方程的数值解 595
18.2.3  动画演示 598
第19章  分形几何 599
19.1  Mandelbrot集合 599
19.1.1  使用NumPy加速计算 601
19.1.2  使用Weave加速计算 603
19.1.3  连续的逃逸时间 604
19.1.4  Mandelbrot演示程序 605
19.2  迭代函数系统(IFS) 606
19.2.1  二维仿射变换 610
19.2.2  迭代函数系统设计器 610
19.3  L-System分形 613
19.4  分形山脉 616
19.4.1  一维中点移位法 616
19.4.2  二维中点移位法 618
19.4.3  菱形方形算法 619

媒体评论

前　 言
Python是一种面向对象的、动态的程序设计语言，具有非常简洁而清晰的语法，既可以用于快速开发程序脚本，也可以用于开发大规模的软件，特别适合于完成各种高层任务。
随着NumPy、SciPy、matplotlib、ETS①等众多程序库的开发，Python越来越适合于做科学计算。与科学计算领域最流行的商业软件MATLAB相比，Python是一门真正的通用程序设计语言，比MATLAB所采用的脚本语言的应用范围更广泛，有更多程序库的支持，适用于Windows和Linux等多种平台，完全免费并且开放源码。虽然MATLAB中的某些高级功能目前还无法替代，但是对于基础性、前瞻性的科研工作和应用系统的开发，完全可以用Python来完成。
本书介绍如何用Python开发科学计算的应用程序，除了介绍数值计算之外，还着重介绍了如何制作交互式二维、三维图像，如何设计精巧的程序界面，如何与C语言编写的高速计算程序结合，如何编写声音、图像处理算法等内容。
由于Python的相关资源非常多，本书不可能全部涉及，相信读者在掌握本书所介绍的一些相关知识之后，只要充分利用互联网的搜索功能，就一定能够很快地找到合适的Python解决方案。此外，由于绝大多数Python资源都开放源代码，因此读者将会很容易地对感兴趣的内容进行深度挖掘和研究。
本书适合于工科高年级本科生、研究生、工程技术人员以及计算机开发人员阅读。实例篇以信号处理为主，通过简单易懂的Python源程序，实际演示信号处理的一些基础知识和原理，因此特别适合于相关专业的学生作为扩展视野的补充阅读教材。
阅读本书的读者需要掌握Python语言的一些基础知识，下面是一个“自我检测列表”，如果读者熟悉下述内容，阅读本书的实例源代码就应该没有困难。此外由于Python程序简单易读，即使读者没有接触过Python，也可以边阅读本书边通过其他书籍或免费教程学习Python。

又是那隻貓

谢谢分享，可惜有点贵

po_po1

不好意思，搞错了，目录应该是这样
2.4 文件存取 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3 SciPy-数值计算库 41
3.1 最小二乘拟合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
3.2 函数最小值 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
3.3 非线性方程组求解 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
3.4 B-Spline样条曲线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
3.5 数值积分 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
3.6 解常微分方程组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
3.7 滤波器设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
3.8 用Weave嵌入C语言 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
4 SymPy-符号运算好帮手 57
4.1 封面上的经典公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
4.2 球体体积 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
5 matplotlib-绘制精美的图表 63
5.1 快速绘图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
5.1.1 配置属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
5.2 绘制多轴图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
5.3 配置文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
5.4 Artist对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
5.4.1 Artist的属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
5.4.2 Figure容器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
5.4.3 Axes容器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75
5.4.4 Axis容器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
6 Traits-为Python添加类型定义 83
6.1 背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
6.2 Traits是什么 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
6.3 动态添加Trait属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
6.4 Property属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
6.5 Trait属性监听 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
7 TraitsUI-轻松制作用户界面 95
7.1 缺省界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
7.2 自定义界面 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
7.2.1 Item对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.2.2 Group对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
7.3 配置视图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
7.3.1 视图类型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
ii7.3.2 命令按钮 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
8 Chaco-交互式图表 105
8.1 面向脚本绘图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
8.2 面向应用绘图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
8.2.1 容器(Container)概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
8.2.2 编辑绘图属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
9 TVTK-三维可视化数据 117
9.1 TVTK使用简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1.1 显示圆锥 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
9.1.2 用ivtk观察流水线 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
9.1.3 从文件读取数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
9.1.4 过滤数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
9.1.5 控制照相机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
9.1.6 控制照明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.1.7 控制3D Props . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.2 TVTK的改进 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
9.2.1 TVTK的基本用法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
9.2.2 Trait属性 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
9.2.3 序列化(Pickling) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
9.2.4 集合迭代 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
9.2.5 数组操作 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
9.2.6 TVTK是什么 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
10 Mayavi-更方便的可视化 135
10.1 用mlab快速绘图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
11 Visual-制作3D演示动画 141
11.1 场景、物体和照相机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
11.2 简单动画 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
11.3 盒子中反弹的球 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
12 OpenCV-图像处理和计算机视觉 149
12.1 读写图像和视频文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
II 手册篇 153
13 Traits使用手册 155
13.1 traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
13.1.1 定义Traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
iii预定义的Traits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
Trait的元数据 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
13.1.2 Trait事件处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
静态命名的事件处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
13.2 traits.ui . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
13.2.1 设计自己的Trait编辑器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
Trait编辑器的工作原理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
制作matplotlib的编辑器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 168
CSV数据绘图工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171
14 Visual使用手册 179
14.1 场景窗口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
14.1.1 控制场景窗口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
14.1.2 控制照相机 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
III 实战篇 185
15 声音的输入输出 187
15.1 读写Wave文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187
15.1.1 读Wave文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
15.1.2 写Wave文件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190
15.2 用pyAudio播放和录音 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
15.2.1 播放 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
15.2.2 录音 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
15.3 用pyMedia播放Mp3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194
16 数字信号系统 195
16.1 FIR和IIR滤波器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195
16.2 FIR滤波器设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200
16.2.1 用firwin设计滤波器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201
16.2.2 用remez设计滤波器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203
16.2.3 滤波器级联 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206
16.3 IIR滤波器设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
16.3.1 巴特沃斯低通滤波器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 207
16.3.2 双线性变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209
16.4 滤波器的频率响应 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212
16.5 二次均衡器设计工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 215
17 FFT演示程序 219
17.1 FFT知识复习 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 219
17.2 合成时域信号 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223
ivI 基础篇 3
1 软件包的安装和介绍 5
1.1 安装软件包 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
1.1.1 安装 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Python(x,y) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Enthought Python Distribution (EPD) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.2 工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
iPython . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
spyder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2 函数库介绍 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.1 数值计算库 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.2.2 符号计算库 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.3 界面设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.4 绘图与可视化 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.2.5 图像处理和计算机视觉 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 NumPy-快速处理数据 13
2.1 ndarray对象 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.1 创建 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.1.2 存取元素 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.3 多维数组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.4 结构数组 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.5 内存结构 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 ufunc运算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.1 广播 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.2 ufunc的方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3 矩阵运算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
i17.3 三角波FFT演示程序 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226
18 频域信号处理 233
18.1 观察信号的频谱 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233
18.1.1 窗函数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237
18.1.2 频谱平均 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240
18.2 快速卷积 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242
18.2.1 分段运算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244
18.3 Hilbert变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247
19 Ctypes和NumPy 251
19.1 用ctypes加速计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
19.2 用ctypes调用DLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251
19.3 numpy对ctypes的支持 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252
20 自适应滤波器和NLMS模拟 257
20.1 自适应滤波器简介 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
20.1.1 系统辨识 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257
20.1.2 信号预测 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258
20.1.3 信号均衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
20.2 NLMS计算公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259
20.3 NumPy实现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261
20.3.1 系统辨识模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263
20.3.2 信号均衡模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 266
20.3.3 卷积逆运算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269
20.4 DLL函数的编写 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
20.5 ctypes的python接口 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271
21 单摆和双摆模拟 273
21.1 单摆模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273
21.1.1 计算摆动周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275
21.2 双摆模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
21.2.1 公式推导 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277
21.2.2 微分方程的数值解 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 280
21.2.3 动画显示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284
22 分形与混沌 287
22.1 Mandelbrot集合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 287
22.1.1 连续的逃逸时间 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293
22.2 迭代函数系统(IFS) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 294
22.2.1 2D仿射变换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 298
v22.2.2 迭代函数系统设计器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 299
22.3 L-System分形 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303
IV 附录 307
23 关于本书的编写 309
23.1 本书的编写工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 309
23.2 问题与解决方案 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
23.2.1 代码中的注释 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 310
23.2.2 修改Sphinx的主题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311
23.2.3 关闭引号自动转换 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
23.2.4 用latex编写数学公式 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
23.2.5 Leo的配置 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312
23.2.6 让Matplotlib显示中文 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
23.2.7 用Matplotlib生成图片 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 314
23.2.8 用Graphviz绘图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 315
23.2.9 制作CHM文档 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 316
23.2.10 CHM中嵌入Flash动画 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
23.2.11 制作PDF文档 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 317
23.2.12 输出打包的批处理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319
23.3 ReST使用心得 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
23.3.1 为PDF的插图添加编号和标题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
23.3.2 插入大段代码 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
23.4 未解决的问题 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320
24 最近更新 323
V 源程序集 325
25 源程序集 327
25.1 三角波的FFT演示 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 327
25.2 在traitsUI中使用的matplotlib控件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 332
25.3 CSV文件数据图形化工具 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334
25.4 NLMS算法的模拟测试 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
25.5 频谱泄漏和hann窗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
25.6 FFT卷积的速度比较 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342
25.7 二次均衡器设计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 344
25.8 单摆摆动周期的计算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 350
25.9 双摆系统的动画模拟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
25.9.1 用odeint解双摆系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352
vi25.9.2 摆动动画 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 354
25.10绘制Mandelbrot集合 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
25.10.1 纯Python计算版本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
25.10.2 Weave版本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
25.10.3 NumPy加速版本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358
25.10.4 平滑版本 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
25.11迭代函数系统的分形 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
25.11.1 迭代函数系统设计器 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363
25.12绘制L-System的分形图 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373

rceclx

谢谢LZ，之前版上有人介绍过Python，还不熟悉。

才仔

看完目录大体知道干嘛的了{:5_231:}

lqouc

感谢您能把认为有用的东西拿出来分享，还费力贴了这么多目录。但是以后发这样的贴自己的先搜索，尤其是说那么武断的话之前。
http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=7331
这个是其他人分享这本书的帖子，而且还不收贡献。[/color]

guobch

lqouc 发表于 2013-11-5 19:02

                               
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感谢您能把认为有用的东西拿出来分享，还费力贴了这么多目录。但是以后发这样的贴自己的先搜索，尤其是说那 ...

谢谢，差点儿就下载了，这个比较贵，幸亏还有一个免费的，太棒了

rceclx

lqouc 发表于 2013-11-5 19:02

                               
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感谢您能把认为有用的东西拿出来分享，还费力贴了这么多目录。但是以后发这样的贴自己的先搜索，尤其是说那 ...

已经付费下载了！

一颗永恒的流星

不错，收藏了