此示例显示如何提取信号的包络。
创建一个双边带调幅信号。载波频率为1 kHz。调制频率为50 Hz。调制深度为100%。采样率为10 kHz。
t=0:1e-4:0.1;x=(1+cos(2*pi*50*t)).*cos(2*pi*1000*t);绘图(t,x)xlim([0.04])
使用。提取信封希尔伯特
包络是由以下公式计算的分析信号的幅值:希尔伯特
。将信封与原始信号一起绘制。存储情节
分析信号的幅度捕捉信号缓慢变化的特征,而相位包含高频信息。
y =希尔伯特(x);env = abs (y);plot_param = {“颜色”, [0.6 0.1 0.2],“线宽”2};情节(t, x)在情节(t [1; 1] * env plot_param {:})从xlim([0.04])标题(“希尔伯特信封”)
您也可以使用信封
函数直接生成信号包络,并修改其计算方式。例如,您可以调整用于查找解析包络的希尔伯特滤波器的长度。使用过小的滤波器长度会导致扭曲的包络线。
fl1 = 12;[up1, lo1] =信封(x, fl1“分析的”);fl2=30;[up2,lo2]=信封(x,fl2,“分析的”);参数小={“颜色”,[0.9 0.4 0.1],“线宽”,2};参数大={“颜色”,[0 0.4 0],“线宽”2};情节(t, x)在p1=绘图(t,up1,参数小{:});绘图(t,lo1,参数小{:});p2=绘图(t,up2,参数大{:});绘图(t,lo2,参数大{:});保持从图例([p1 p2],‘fl=12’,‘fl=30’) xlim([0 0.04]) title(“分析包络线”)
您可以使用滑动窗口生成移动RMS封套。使用太小的窗口长度会导致封套失真。使用太大的窗口长度会平滑封套。
wl1 = 3;[up1, lo1] =信封(x, wl1“rms”);wl2=5;[up2,lo2]=信封(x,wl2,“rms”);wl3 = 300;[整齐,lo3] =信封(x, wl3“rms”);绘图(t,x)保持在p1=绘图(t,up1,参数小{:});绘图(t,lo1,参数小{:});p2=绘图(t,up2,绘图{:});绘图(t,lo2,绘图{:});p3=绘图(t,up3,参数大{:});绘图(t,lo3,参数大{:})保持不变从图例([p1 p2 p3],‘wl=3’,“王= 5”,‘wl=300’) xlim([0 0.04]) title(“RMS信封”)
您可以使用样条插值在局部极大值上生成峰值封套,局部极大值由可调整的样本数分隔。将样本分散太多会使封套平滑。
np1=5;[up1,lo1]=信封(x,np1,“高峰”)np2=50;[up2,lo2]=信封(x,np2,“高峰”);绘图(t,x)保持在p1=绘图(t,up1,param_small{:});绘图(t,lo1,param_small{:})p2=绘图(t,up2,param_large{:});绘图(t,lo2,param_large{:})保持不变从图例([p1 p2],“np = 5”,“np=50”) xlim([0 0.04]) title(“峰值包络线”)
增加峰值分离参数可以减少噪声引起的杂散峰值的影响。向信号引入随机噪声。使用5个采样间隔查看噪声对峰值包络的影响。使用25个采样间隔重复此练习。
rng违约Q = x + randn(size(x))/10;np1 = 5;[up1, lo1] =信封(np1问,“高峰”);np2 = 25;[呼吁,lo2] =信封(q, np2,“高峰”); 图(t,q)保持在p1=绘图(t,up1,param_small{:});绘图(t,lo1,param_small{:})p2=绘图(t,up2,param_large{:});绘图(t,lo2,param_large{:})保持不变从图例([p1 p2],“np = 5”,“np=25”) xlim([0 0.04]) title(“峰值包络线”)