信号包络

将一段时间长度的高频信号的峰值点连线,就可以得到上方(正的)一条线和下方(负的)一条线,这两条线就叫包络线。包络线就是反映高频信号幅度变化的曲线。对于等幅高频信号,这两条包络线就是平行线,。


  当用一个低频信号对一个高频信号进行幅度调制(即调幅)时,低频信号就成了高频信号的包络线。这样的信号称为调幅信号。
  从调幅信号中将低频信号解调出来的过程,就叫做包络检波。也就是说,包络检波是幅度检波。
  包格检波常用的方法是采用二极管进行单向过滤后再进行低通滤波。没有二极管而直接进行低通滤波的话,会使正、负包络线抵消,从而检不出低频信号。


  除了包络检波,还有频偏(调频)检波,相移(或相位)检波等等


### Simulink 中处理信号包络的方法 在 Simulink 中,可以通过多种方法来提取信号包络。以下是几种常见的技术及其具体实现方式: #### 方法一:使用 Hilbert 变换来计算解析信号并提取包络 Hilbert 变换是一种常用的技术,用于从时间域信号中提取其包络[^3]。这种方法的核心在于利用 `hilbert` 函数生成解析信号,并取该信号的幅值作为包络。 ##### 实现步骤: 1. **创建 MATLAB Function 模块** 在 Simulink 中添加一个 MATLAB Function 模块,编写如下代码以执行 Hilbert 变换包络提取操作。 ```matlab function env = extractEnvelope(signal) analyticSignal = hilbert(double(signal)); % 将输入信号转换为解析信号 env = abs(analyticSignal); % 提取解析信号的幅值作为包络 end ``` 2. **连接模块到信号流** 将待处理的信号接入此函数模块的输入端口,并将输出设置为目标包络信号。 3. **可视化结果** 使用 Scope 或 To Workspace 模块查看原始信号与其对应的包络曲线。 --- #### 方法二:基于 AM 调制解调原理设计包络检波器 对于模拟信号,特别是幅度调制 (AM) 信号,可以直接采用硬件仿真的方式进行包络检测[^2]。这种方案通常涉及低通滤波器 (LPF),它能够平滑快速波动的部分,从而保留慢变分量即包络。 ##### 构建流程: 1. 添加乘法器(Multiplier),用来还原基带信号; 2. 配置 LPF 参数使其适合目标频率范围内的信道特征; 3. 连接示波器显示最终效果以便验证准确性。 --- #### 方法三:直接运用内置工具箱功能完成自动化任务 MathWorks 官方提供了专门针对通信系统的 Signal Processing Toolbox Communications Toolbox ,其中包含了预定义好的节点支持一键式完成复杂运算比如求取绝对值或者平方根平均功率等等这些都可以间接达到获取包络的目的。 例如,在 Library Browser 中搜索 “Envelope” 关键字即可找到相应组件拖放到工作区里配置好属性后运行项目就能看到预期成果啦! --- ```matlab % 示例脚本展示如何加载外部数据源并通过上述任意一种途径得到所需的结果 load('your_signal_data.mat'); % 假设已保存有名为 your_signal 的变量代表测试序列 analyticalSig = hilbert(your_signal); envelope = abs(analyticalSig); figure; plot(t,your_signal,'b',t,envelope,'r--'); legend('Original Signal','Extracted Envelope'); title('Comparison Between Original and Extracted Signals'); xlabel('Time(s)'); ylabel('Amplitude'); grid on; ``` --- ### 结论 综上所述,无论是借助理论算法还是依赖成熟软件资源都能高效达成目的——即准确无误地描绘出给定连续型或离散化形式下的电信号轮廓线状貌。每种策略各有优劣需视具体情况灵活选用最为适宜者加以实践检验优化直至满足工程需求为止。
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