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envelope

Envolvente de la señal

Sintaxis

[yupper,ylower] = envelope(x)

[yupper,ylower] = envelope(x,fl,'analytic')

[yupper,ylower] = envelope(x,wl,'rms')

[yupper,ylower] = envelope(x,np,'peak')

envelope(___)

Descripción

[yupper,ylower] = envelope(x) devuelve las envolventes superior e inferior de la secuencia de entrada, x, como magnitud de su señal analítica. La señal analítica de x se obtiene utilizando la transformada de Fourier discreta según se implementa en hilbert. Inicialmente, la función elimina la media de x y la vuelve a añadir después de calcular las envolventes. Si x es una matriz, entonces envelope opera de forma independiente a lo largo de cada columna de x.

[yupper,ylower] = envelope(x,fl,'analytic') devuelve las envolventes de x determinadas utilizando la magnitud de su señal analítica. La señal analítica se calcula filtrando x con un filtro FIR de Hilbert de la longitud fl. Esta sintaxis se utiliza si solo especifica dos argumentos.

[yupper,ylower] = envelope(x,wl,'rms') devuelve las envolventes cuadradas medias de la raíz superiores e inferiores de x. Las envolventes se determinan utilizando una ventana deslizante de la longitud wl.

[yupper,ylower] = envelope(x,np,'peak') devuelve las envolventes cuadradas pico superiores e inferiores de x. Las envolventes se determinan utilizando la interpolación por splines sobre máximos locales separados por al menos np muestras.

envelope(___) sin argumentos de salida representa la señal y sus envolventes superior e inferior. Esta sintaxis acepta cualquiera de los argumentos de entrada de las sintaxis anteriores.

Ejemplos

Envolventes analíticas de chirp

Genere un chirp cuadrático modulado por un gaussiano. Especifique una tasa de muestreo de 2 kHz y una duración de señal de 2 segundos.

t = 0:1/2000:2-1/2000;
q = chirp(t-2,4,1/2,6,'quadratic',100,'convex').*exp(-4*(t-1).^2);
plot(t,q)

Calcule las envolventes superior e inferior del chip utilizando la señal analítica.

[up,lo] = envelope(q);
hold on
plot(t,up,t,lo,'linewidth',1.5)
legend('q','up','lo')
hold off

La señal es asimétrica debido a la media distinta de cero.

Utilice envelope sin argumentos de salida para representar la señal y las envolventes como una función del número de la muestra.

envelope(q)

Envolventes analíticas de la señal multicanal empleando un filtro

Cree una señal de dos canales muestreada a 1 kHz durante 3 segundos:

• Un canal es una sinusoide decreciente exponencialmente. Especifique una frecuencia de 7 Hz y una constante de tiempo de 2 segundos.

• El otro canal es un chirp con modulación gaussiana desplazado en el tiempo con un valor de DC de 2. Especifique una frecuencia de chirp inicial de 30 Hz que caiga a 5 Hz tras 2 segundos.

Represente la señal.

t = 0:1/1000:3;
q1 = sin(2*pi*7*t).*exp(-t/2);
q2 = chirp(t,30,2,5).*exp(-(2*t-3).^2)+2;
q = [q1;q2]';

plot(t,q)

Calcule las envolventes superior e inferior de la señal. Utilice un filtro de Hilbert con una longitud de 100. Represente los canales y las envolventes. Utilice líneas sólidas para las envolventes superiores y líneas de rayas para las envolventes inferiores.

[up,lo] = envelope(q,100,'analytic');
hold on
plot(t,up,'-',t,lo,'--')
hold off

Llame a envelope sin argumentos de salida para elaborar una gráfica de la señal y de sus envolventes como una función del número de muestras. Aumente la longitud del filtro a 300 para obtener una forma más suavizada. La bandera 'analytic' es el valor predeterminado cuando se especifican dos argumentos de entrada.

envelope(q,300)

Envolventes de RMS variables de una grabación de audio

Calcule y represente las envolventes de RMS variables de una grabación del silbato de un tren. Utilice una ventana con una longitud de 150 muestras.

load('train')

envelope(y,150,'rms')

Envolventes pico de una señal de habla

Represente las envolventes pico superior e inferior de una señal de habla suavizada a lo largo de intervalos de 30 muestras.

load('mtlb')

envelope(mtlb,30,'peak')

Envolvente de una secuencia asimétrica

Cree y represente una señal que se asemeje a la detección inicial de un pulso luminoso que se propague a través de un medio dispersivo.

t = 0.5:-1/100:-2.49;
z = airy(t*10).*exp(-t.^2);

plot(z)

Determine las envolventes de la secuencia utilizando la magnitud de su señal analítica. Represente las envolventes.

envelope(z)

Calcule la envolvente analítica de la señal utilizando un filtro de Hilbert de 50 tomas.

envelope(z,50,'analytic')

Calcule la envolvente de RMS de la señal utilizando una ventana variable de 40 muestras. Represente el resultado.

envelope(z,40,'rms')

Determine las envolventes pico. Utilice la interpolación por splines con condiciones not-a-knot sobre máximos locales separados por al menos 10 muestras.

envelope(z,10,'peak')

Argumentos de entrada

x — Secuencia de entrada

vector | matriz

Secuencia de entrada, especificada como vector o matriz. Si x es un vector, se trata como un solo canal. Si x es una matriz, entonces envelope calcula las estimaciones de envolventes de forma independiente para cada columna. Todos los elementos de x deben ser finitos.

Ejemplo: cos(pi/4*(0:159))+randn(1,160) es una señal de vector fila monocanal.

Ejemplo: cos(pi./[4;2]*(0:159))'+randn(160,2) es una señal de dos canales.

Tipos de datos: single | double

fl — Longitud del filtro de Hilbert

escalar entero positivo

Longitud del filtro de Hilbert, especificada como escalar entero positivo. El filtro se crea disponiendo en ventanas un filtro paso bajo ideal con una ventana de Kaiser de longitud fl y parámetro de forma β = 8.

Tipos de datos: single | double

wl — Longitud de la ventana

escalar entero positivo

Longitud de la ventana, especificada como escalar entero positivo.

Tipos de datos: single | double

np — Separación de los picos

escalar entero positivo

Separación de los picos, especificada como escalar entero positivo.

Tipos de datos: single | double

Argumentos de salida

yupper,ylower — Envolventes de señal superior e inferior

vectores | matrices

Envolventes de señal superior e inferior, devueltas como vectores o matrices.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++

Genere código C y C++ mediante MATLAB® Coder™.

Notas y limitaciones de uso:

La representación solo es compatible para simulaciones. No es compatible con código independiente.

Historial de versiones

Introducido en R2015b

Consulte también

findpeaks | hilbert | movmax | movmean | movmin | rms

Temas

• Extraer envolventes