如何找到宽带信号的包络?

信息处理 fft 傅里叶变换 频谱 希尔伯特变换
2022-02-21 07:15:18

我想要一些关于可能用于确定宽带时域信号包络的技术的反馈。我听说过,它并不像看起来那样直截了当,但我不确定。(此处此处存在一些关于类似主题的先前讨论,但我想在此处明确讨论宽带信号)。

对于窄带信号,可以通过解析信号的绝对值计算包络,如下所示:

s(t)=Acos(2πft)成为真正的信号。那么,解析信号为:

a(t)=Aej2πft=Acos(2πft)+jH(s(t))=Acos(2πft)+jAsin(2πft)

在哪里H(.)表示实信号的希尔伯特变换。然后信封由E=|a(t)|.

我们真正要做的是将真实信号转换为相量形式,并采用该相量的绝对幅度。换句话说,由于任何实际信号都可以被描述为在负角频率和正角频率下旋转的两个相等幅度的相量,我们只需丢弃这些相量并使用剩余的相量,并取其绝对幅度。

现在据我了解,这种方法适用于窄带信号,不适用于宽带信号。因此,我的问题如下:


编辑:我根据收到的反馈编辑并缩小了我的问题:

问题:我想知道,假设上述分析方法效果不佳,可以使用哪些方法来计算以下宽带信号的能量包络。(如果没有,为什么不呢?)

i) 在某个载波上的啁啾信号。(线性、指数等)

ii) 一个持续时间很短的加窗正弦曲线,长度为Tp. (所以带宽是2/Tp)

iii) 某个载波上的 OFDM 信号。OFDM是由多个正交组成的(我不太关心它,但把它完成)。

iv)@Andrey 的“混合音调”。(我不清楚这一点,但我猜这意味着一个载波周围多个正弦曲线的简单求和?)

我想不出任何其他类型的宽带信号,但回答这些情况可能会大大加深我的理解。

谢谢。

1个回答

分析信号方法非常适用于啁啾信号。它停止为不同音调的混合工作。取绝对值是一种非线性运算,它会引入交叉项,从而扭曲包络。

我会说宽带信号的包络是一个没有很好定义的属性。首先,您需要定义您的实际意思。比你能想出一个方法。例如,对于宽带信号,信号的相位也没有很好地定义,因为同时存在两个或多个相位。但根据实际问题,您可以提出特殊的解决方案。

只是对阶段示例的一些注释,因为我是那里的专家。在物理学中存在定义一个相位来测量两个或多个宽带系统的相位同步的问题。一种解决方案是计算 Lyapunov 谱,它隐含地测量相位同步,而无需定义具体相位。

我写这些只是为了让你思考你真正想知道/测量/操纵什么,以便退后一步,更全面地了解你的问题。