最近做项目要提取一个声音信号的包络波形，所以花了点时间研究各种包络提取的算法。

所谓包络检测又叫幅度解调，在许多领域都有重要的应用。如果载波信号是确定的，那么通常可以采用同步解调的方式，这种方式的信噪比最好，对信号中混入的噪声的抑制能力最强。所谓同步解调是通讯领域通常的叫法。在信号检测领域，这种方式通常称为“相敏检波”，锁相放大器(Lock-in Amplifier)采用的就是这种方式最典型的例子。

如果载波比较乱，就像我现在的应用场景，要提取噪声的幅度随时间变化的规律，那么包络检波法会更适宜。我这里的代码就是采用的包络检波法。

包络检波法的基本原理可以看下面这个电路图，这个是最基本的半波包络检波。

把这个过程用程序来实现就有了下面的代码。

/**

* 包络检波，模拟了硬件半波检波的过程

* rc = 0 时初始化

**/

double env_1(double x, double rct)

{

static double old_y = 0.0;

if(rct == 0.0)

{

old_y = 0.0;

}

else

{

if(x > old_y)

{

old_y = x;

}

else

{

old_y *= rct / ( rct + 1 );

}

}

return old_y;

}

void env_2(double x[], double y[], int N, double rct)

{

double xx = 0.0;

int i;

y[0] = fabs(x[0]);

for(i = 1; i < N; i++)

{

if( x[i] > y[i-1])

{

y[i] = x[i];

}

else

{

y[i] = y[i-1] * rct / ( rct + 1 );

}

}

}

上面是半波检测的代码，只要稍微增加几行，就能实现全波检测。

/**

* 包络检波，模拟了硬件全波检波的过程

* rc = 0 时初始化

**/

double env_3(double x, double rct)

{

static double old_y = 0.0;

if(rct == 0.0)

{

old_y = 0.0;

}

else

{

x = fabs(x);

if(x > old_y)

{

old_y = x;

}

else

{

old_y *= rct / ( rct + 1 );

}

}

return old_y;

}

void env_4(double x[], double y[], int N, double rct)

{

double xx = 0.0;

int i;

y[0] = fabs(x[0]);

for(i = 1; i < N; i++)

{

xx = fabs(x[i]);

if( xx > y[i-1])

{

y[i] = xx;

}

else

{

y[i] = y[i-1] * rct / ( rct + 1 );

}

}

}

这个代码中有个参数 rct，对应的是硬件电路中的RC时间常数，要根据待检测的包络信号的频带来确定。

下面是用这个代码实际提取包络的算例。可以看出这个代码的效果还是蛮不错的。(比采用Hilbert变换得到的结果还要好)

原文：http://blog.csdn.net/liyuanbhu/article/details/38262751