Plotter

`BasePlot`

Classe base para plotagem de gráficos, implementando funcionalidades comuns a todos os plots.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`ax`	`Axes`	Objeto `Axes` do matplotlib.	required
`title`	`str`	Título do plot.	`''`
`labels`	`Optional[List[str]]`	Lista de rótulos para os eixos.	`None`
`xlim`	`Optional[Tuple[float, float]]`	Limites do eixo x `x = [xlim[0], xlim[1]]`.	`None`
`ylim`	`Optional[Tuple[float, float]]`	Limites do eixo y `y = [ylim[0], ylim[1]]`.	`None`
`colors`	`Optional[Union[str, List[str]]]`	Cores do plot.	`None`
`style`	`Optional[Dict[str, Any]]`	Estilo do plot.	`None`

`TimePlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar sinais no domínio do tempo, recebendo um vetor de tempo \(t\), e uma lista de sinais \(s(t)\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`t`	`ndarray`	Vetor de tempo	required
`signals`	`Union[ndarray, List[ndarray]]`	Sinal ou lista de sinais \(s(t)\).	required

Exemplos

Modulador:
Demodulador:
Adição de AWGN

`FrequencyPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar sinais no domínio da frequência, recebendo uma frequência de amostragem \(f_s\) e um sinal \(s(t)\) e realizando a transformada de Fourier do sinal, conforme a expressão abaixo.

\[ \begin{equation} S(f) = \mathcal{F}\{s(t)\} \end{equation} \]

Sendo

\(S(f)\): Sinal no domínio da frequência.
\(s(t)\): Sinal no domínio do tempo.
\(\mathcal{F}\): Transformada de Fourier.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`fs`	`float`	Frequência de amostragem	required
`signal`	`ndarray`	Sinal a ser plotado	required
`fc`	`float`	Frequência central	`0.0`

Exemplos

Modulador:
Demodulador:
Adição de AWGN

`ConstellationPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar sinais no domínio da constelação, recebendo os sinais \(d_I\) e \(d_Q\), realizando o plot em fase \(I\) e quadratura \(Q\), conforme a expressão abaixo.

\[ s(t) = d_I(t) + j d_Q(t) \]

Sendo

\(s(t)\): Sinal complexo.
\(d_I(t)\): Sinal em fase.
\(d_Q(t)\): Sinal em quadratura.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`dI`	`ndarray`	Sinal I	required
`dQ`	`ndarray`	Sinal Q	required
`amplitude`	`Optional[float]`	Amplitude alvo para pontos ideais	`None`

Exemplos

Fase e Constelação:

`BitsPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar bits, recebendo uma lista de bits \(b_t\) e realizando o plot em função do tempo \(t\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`bits_list`	`List[ndarray]`	Lista de bits	required
`sections`	`Optional[List[Tuple[str, int]]]`	Seções do plot	`None`
`colors`	`Optional[List[str]]`	Cores do plot	`None`

Exemplos

Datagrama:
Codificador Convolucional:
Embaralhador:
Preâmbulo:
Multiplexador:

`EncodedBitsPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar sinais codificados com codificação de linha, recebendo um vetor de simbolos \(s\) e realizando o plot em função do tempo \(t\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`symbols`	`ndarray`	Vetor de simbolos \(s\)	required
`color`	`str`	Cor do plot	`'black'`

Exemplos

Codificação de Linha:

`ImpulseResponsePlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar a resposta ao impulso de um filtro, recebendo um vetor de tempo \(t_{imp}\) e realizando o plot em função do tempo \(t\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot no GridSpec	required
`t_imp`	`ndarray`	Vetor de tempo da resposta ao impulso	required
`impulse_response`	`ndarray`	Amostras da resposta ao impulso	required
`t_unit`	`str`	Unidade de tempo no eixo X ("ms" ou "s"). Default é "ms"	`'ms'`

Exemplos

Resposta ao Impulso RRC:
Resposta ao Impulso Filtro Passa baixa:
Resposta ao Impulso RRC Invertido:

`TrellisPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar o diagrama de treliça de um decodificador viterbi, recebendo um dicionário de treliça e realizando o plot em função do tempo \(t\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot no GridSpec	required
`trellis`	`dict`	Dicionário do treliça.	required
`num_steps`	`int`	Número de passos no tempo	`5`
`initial_state`	`int`	Estado inicial	`0`

Exemplos

Treliça Decodificador Viterbi:

`SampledSignalPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar um sinal \(s(t)\) amostrado em \(t_s\).

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int ou tuple`	Posição no GridSpec	required
`t_signal`	`ndarray`	Vetor de tempo do sinal filtrado	required
`signal`	`ndarray`	Sinal filtrado	required
`t_samples`	`ndarray`	Instantes de amostragem	required
`samples`	`ndarray`	Amostras correspondentes	required

Exemplos

Sinal Amostrado:

`PhasePlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar a fase dos sinais \(d_I(t)\) e \(d_Q(t)\) no domínio do tempo, conforme a expressão abaixo.

\[ s(t) = \arctan\left(\frac{d_Q(t)}{d_I(t)}\right) \]

Sendo

\(s(t)\): Vetor de fases por intervalo de tempo.
\(d_I(t)\): Componente sinal \(d_I(t)\), em fase.
\(d_Q(t)\): Componente sinal \(d_Q(t)\), em quadratura.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot	required
`t`	`ndarray`	Vetor de tempo	required
`signals`	`Union[ndarray, List[ndarray]]`	Sinais IQ (I e Q)	required
`labels`	`(List[str], opcional)`	Rótulos para os sinais. Se não fornecido, será gerado automaticamente.	required

Exemplos

Fase e Constelação:

`BersnrPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar a curva \(E_b/N_0\) versus \(BER\), uma lista de sinais ber_values

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot no GridSpec	required
`ebn0`	`ndarray`	Vetor de valores de \(E_b/N_0\) em \(dB\)	required
`ber_values`	`List[ndarray]`	Lista de vetores de valores de \(BER\) para diferentes condições	required
`labels`	`Optional[List[str]]`	Rótulos para as curvas.	required

Exemplos

Argos e QPSK:

`GaussianNoisePlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar a densidade de probabilidade \(p(x)\) de uma dada variância \(\sigma^2\), seguindo a expressão abaixo.

\[ p(x) = \frac{1}{\sqrt{2\pi\sigma^2}} \exp\left(-\frac{x^2}{2\sigma^2}\right) \]

Sendo

\(p(x)\): Densidade de probabilidade do ruído.
\(\sigma^2\): Variância do ruído.
\(x\): Amplitude do ruído.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição do plot no GridSpec	required
`variance`	`float`	Variância do ruído	required
`num_points`	`int`	Número de pontos para a curva da gaussiana	`1000`

Exemplos

pageplot

`PoleZeroPlot`

Bases: BasePlot

Classe para plotar o diagrama de polos e zeros de uma função de transferência discreta no plano-z.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Figura do plot	required
`grid`	`GridSpec`	GridSpec do plot	required
`pos`	`int`	Posição no GridSpec	required
`b`	`ndarray`	Coeficientes do numerador da função de transferência	required
`a`	`ndarray`	Coeficientes do denominador da função de transferência	required

Exemplos

pageplot

`mag2db(signal)`

Converte a magnitude do sinal para escala logarítmica (\(dB\)). O processo de conversão é dado pela expressão abaixo.

\[ dB(x) = 20 \log_{10}\left(\frac{|x|}{x_{peak} + 10^{-12}}\right) \]

Sendo

\(x\): Sinal a ser convertido para \(dB\).
\(x_{peak}\): Pico de maior magnitude do sinal.
\(10^{-12}\): Constante para evitar divisão por zero.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`signal`	`ndarray`	Array com os dados do sinal	required

Returns:

Type	Description
`ndarray`	Array com o sinal convertido para \(dB\)

`create_figure(rows, cols, figsize=(16, 9))`

Cria uma figura com GridSpec, retornando o objeto fig e grid para desenhar os plots.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`rows`	`int`	Número de linhas do GridSpec	required
`cols`	`int`	Número de colunas do GridSpec	required
`figsize`	`Tuple[int, int]`	Tamanho da figura	`(16, 9)`

Returns:

Type	Description
`Tuple[Figure, GridSpec]`	Tuple[plt.Figure, gridspec.GridSpec]: Tupla com a figura e o GridSpec

`save_figure(fig, filename, out_dir='../../out')`

Salva a figura em <out_dir>/<filename> a partir do diretório raiz do script.

Parameters:

Name	Type	Description	Default
`fig`	`Figure`	Objeto `Figure` do matplotlib	required
`filename`	`str`	Nome do arquivo de saída	required
`out_dir`	`str`	Diretório de saída	`'../../out'`

Raises:

Type	Description
`ValueError`	Se o diretório de saída for inválido