初级教程（3）创建和修改 Python 块2-带有向量的 Python 块
2.带有向量的 Python 块
本教程介绍如何修改Python 嵌入式块以接受向量输入和输出，以及向量和流之间的input_items向量索引有何不同。
上一教程创建您的第一个块演示了如何使用嵌入式 Python 块创建 Python 块。下一个教程Python Block Message Passing描述了如何使用Embedded Python Block发送和接收消息。
内容
启动流程图
本教程使用向量。请在继续之前 完成流和向量教程。
将块添加到流程图：
- 信号源
- 风门
- 流转矢量
- 嵌入式 Python 块
- 向量流
- QT GUI 时间接收器
- 虚拟水槽
- 虚拟资源
- 多变的
更改块属性：
- 信号源
- 输出类型：浮动
- 频率：100
- 多变的
- ID：矢量长度
- 价值：16
- Stream to Vector，Num Items：vectorLength
- 向量到流，Num Items：vectorLength
- 虚拟接收器，流 ID：sinusoid
- 虚拟源，流 ID：sinusoid
- QT GUI 时间接收器
- 自动缩放：是
- 输入数量：2
根据以下流程图连接块：
接受向量输入和输出
Embedded Python Block需要修改为：
- 接受矢量输入
- 产生矢量输出
- 将数据类型更改为float
关于Streams 和 Vectors教程，从更高层次的角度来看，Streams通常只是Vectors的一种特例，它只有一个并行数据元素，而不是多个数据元素。这就是为什么我们可以只更改in_sig和out_sig参数以使用向量而不是流。
由于流的情况很常见，它有自己的简单语法，而向量的语法稍微复杂一点。特别是，在使用向量时，我们必须指定向量的长度以及向量中元素的数据类型。我们使用 Python 中的元组来做到这一点。
双击块以编辑源代码。
将函数定义中的example_param更改为vectorSize：
def __init__(self, vectorSize=16):
更改名称：
name='最大保持块',
使用元组定义输入和输出向量信号：
in_sig=[(np.float32,vectorSize)], out_sig=[(np.float32,vectorSize)]
删除self.example_param = example_param行。
删除self.example_param的乘法：
output_items[0][:] = input_items[0]
代码现在应该如下所示：
保存代码 (CTRL + S)。将Max Hold Block连接到流程图的其余部分：
向量长度不匹配警告
嵌入式Python 块具有其他树外模块所没有的区别。在运行流程图之前，GRC 检查以确保所有连接的数据类型和向量大小匹配。这个过程中__init__()函数中vectorSize的默认值，
def __init__(self, vectorSize=16):
用于定义输入和输出向量的大小，
in_sig=[(np.float32,vectorSize)], out_sig=[(np.float32,vectorSize)]
在确定流程图是否正确时。在这种情况下vectorSize=16。GRC 假定输入和输出端口是长度为 16 的向量，即使通过块属性传入不同的参数也是如此！. 下图显示了如何将大小为 128 的矢量作为参数传入，GRC 不会将其捕获为错误，但一旦运行，流程图就会崩溃：
追溯（最近一次通话）：
文件“/home/username/vectorinput.py”，第 250 行，在 <module> 中
主要的（）
文件“/home/username/vectorinput.py”，第 226 行，在 main
tb = top_block_cls()
__init__ 中的文件“/home/username/vectorinput.py”，第 188 行
self.connect((self.blocks_stream_to_vector_0, 0), (self.epy_block_0, 0))
文件“/usr/lib/python3/dist-packages/gnuradio/gr/hier_block2.py”，第 48 行，已包装
func(self, src, src_port, dst, dst_port)
文件“/usr/lib/python3/dist-packages/gnuradio/gr/hier_block2.py”，第 111 行，连接
self.primitive_connect(*args)
原始连接中的文件“/usr/lib/python3/dist-packages/gnuradio/gr/runtime_swig.py”，第 4531 行
返回 _runtime_swig.top_block_sptr_primitive_connect(self, *args)
RuntimeError：项目大小不匹配：stream_to_vector0:0 使用 64，嵌入式 Python Block0:0 使用 512
或者，如果默认参数与其他块的矢量大小不匹配，GRC 将显示错误。在本例中，代码中默认的向量长度为 128，但传入的参数为 16：
索引流
对于流，可以使用端口号和样本索引对输入和输出进行索引。
基于端口号的索引返回特定端口的所有输入样本。例如，
输入项目[0]
返回端口 0 上的所有输入样本。
以下行返回端口 0 上的第 4 个输入样本：
输入项目[0][3]
流的索引被概括为：
input_items[portIndex][sampleIndex] output_items[portIndex][sampleIndex]
该图显示了如何可视化索引流：
索引向量
输入input_items和输出output_items在使用向量时包含一个额外的维度。
向量添加了一个额外的维度，表示为下面的vectorIndex。input_items和output_items现在是三维数组：
input_items[portIndex][vectorIndex][sampleIndex] output_items[portIndex][vectorIndex][sampleIndex]
基于portIndex的索引返回所有向量和样本的二维数组，例如：
输入项目[端口索引] output_items[端口索引]
基于portIndex和vectorIndex 的索引返回样本的一维数组，例如：
input_items[portIndex][vectorIndex] input_items[portIndex][vectorIndex]
基于portIndex、vectorIndex和sampleIndex 的索引返回单个样本。
input_items[portIndex][vectorIndex][sampleIndex] input_items[portIndex][vectorIndex][sampleIndex]
下面给出了一个视觉示例矢量索引：
创建最大保持函数
修改 work() 函数以包含最大保持函数。在input_items[0]中的所有向量上添加一个循环：
对于范围内的 vectorIndex（len（input_items[0]））：
计算向量的最大值：
maxValue = np.max(input_items[0][vectorIndex])
遍历每个输入样本：
对于范围内的 sampleIndex（len（input_items[0][vectorIndex]））：
分配每个输出样本maxValue：
output_items[0][vectorIndex][sampleIndex] = maxValue
代码应如下所示：
保存代码 (CTRL + S)。运行流程图。输出将显示一个正弦波和一个每 16 个样本应用最大保持的正弦波：
多向量端口
Max Hold Block被修改以添加第二个矢量输入和输出端口。
将以下块添加到工作区：
- 噪声源
- 流转矢量
- 向量流
- 虚拟水槽
- 虚拟资源
- QT GUI 时间接收器
更改以下块属性：
- 噪声源，输出类型：float
- Stream to Vector，Num Items：vectorLength
- 向量到流，Num Items：vectorLength
- Virtual Sink, Stream Id: 噪音
- 虚拟源，流 ID：噪声
- QT GUI 时间接收器
- 自动缩放：是
- 输入数量：2
连接块：
编辑Max Hold Block 的代码。添加第二个向量输入和输出：
in_sig=[(np.float32,vectorSize),(np.float32,vectorSize)], out_sig=[(np.float32,vectorSize),(np.float32,vectorSize)]
修改 work() 函数以在两个输入端口上执行最大保持 功能。
在所有输入端口上包括一个外循环：
对于范围内的 portIndex（len（input_items））：
将所有索引[0]更改为[portIndex]：
对于范围内的 portIndex（len（input_items））：
对于范围内的 vectorIndex(len(input_items[portIndex]))：
maxValue = np.max(input_items[portIndex][vectorIndex])
对于范围内的 sampleIndex（len（input_items[portIndex][vectorIndex]））：
output_items[portIndex][vectorIndex][sampleIndex] = maxValue
代码现在应该如下所示：
保存代码并连接块：
运行流程图。现在将生成两个最大保持输出，一个用于噪声源，一个用于正弦波：
下一个教程Python Block Message Passing描述了如何使用Embedded Python Block发送和接收消息。