Question

我正在进行事件驱动的集成，其中一个事件应检测信号的幅度是否低于某个值/限制。

例如，一个衰减的正弦信号：

signal = sin(t)*exp(-t/50)
limit = 0.05

从图中可以看出，t =~ 90应该满足这种情况。虽然我可以看到它，但我希望在集成期间以数字方式获取位置。我怎样才能做到这一点？我该如何定义条件？

注意：如果我只是limit = 0.05的第一个交叉点，它会出现在t =~ 0.05，这显然不是我想要的。

Answer 1

您可以计算信号的envelop e，如果需要，使用低通滤波器（噪声）对其进行滤波，并找出包络超过限制水平的位置。

要查找包络，您可以尝试计算信号F（t）的希尔伯特变换H（t），以产生正交信号（How to find HT using Fourier transform）。包络是源信号和正交信号平方和的平方根。

E(t) = Sqrt(F^2(t) + H^2(t))

P.S。可能有更简单的方法来评估信封，请参阅Envelope的wiki链接。

Answer 2

您可以使用scipy.signal.hilbert：

计算信封

import numpy as np
from scipy import signal

# Add some padding to limit the periodic extension effect
padlen = int(np.floor(0.1*len(x)))
y = np.pad(x, (0,padlen), mode='edge');
# Compute the envelope
envelope = np.abs(signal.hilbert(y));
# Truncate to the original signal length
envelope = envelope[:-padlen]

或使用简单的diode detector实施：

def diode_detector(x,alpha):
    xmax = abs(x[0])
    y = np.array(x)
    for i in np.arange(len(x)):
        if (xmax < abs(x[i])):
            xmax = abs(x[i])
        else:
            xmax = alpha*xmax
        y[i] = xmax
    return y

# you may need to tweak the alpha parameter depending on your signal bandwidth
envelope = diode_detector(x,0.9997)

然后只是计算触发位置的问题：

T = t[1]-t[0]
print T*np.min(np.where(envelope < limit))

确定振荡信号上的事件位置

2 个答案: