包絡檢波（振動信號處理方法）

包絡檢波（振動信號處理方法）

包絡檢波 （振動信號處理方法） 次瀏覽 | 2022.09.05 11:15:30 更新 來源 ：互聯網 精選百科 本文由作者推薦 包絡檢波振動信號處理方法

包絡檢波（envelope-demodulation）是基于濾波檢波的振動信號處理方法，尤其對初期故障和信噪比較低的故障信號識別能力強。

中文名

包絡檢波

英文名

envelope-demodulation

屬性

基于濾波檢波的振動信號處理方法

范疇

電工學

原理

就是反映高頻信號幅度變化的曲線。對于等幅高頻信號，這兩條包絡線就是平行線。當用一個低頻信號對一個高頻信號進行幅度調制（即調幅）時，低頻信號就成了高頻信號的包絡線。這樣的信號稱為調幅信號。從調幅信號中將低頻信號解調出來的過程，就叫做包絡檢波。也就是說，包絡檢波是幅度檢波。包格檢波常用的方法是采用二極管進行單向過濾后再進行低通濾波。沒有二極管而直接進行低通濾波的話，會使正、負包絡線抵消，從而檢不出低頻信號。除了包絡檢波，還有頻偏（調頻）檢波，相移（或相位）檢波等等。

調幅波的解調即是從調幅信號中取出調制信號的過程，通常稱為檢波。檢波廣義的檢波通常稱為解調，是調制的逆過程，即從已調波提取調制信號的過程。對調幅波來說是從它的振幅變化提取調制信號的過程；對調頻波，是從它的頻率變化提取調制信號的過程；對調相波，是從它的相位變化提取調制信號的過程。

工程中，有一類信號叫做調幅波信號（AM信號），這是一種用低頻信號控制高頻信號幅度的特殊信號。把低頻信號取出來，的電路，叫做檢波電路。使用二極管組成最簡單的調幅波檢波電路。[1]

為了把低頻信號取出來，需要專門的電路，叫做檢波電路。使用二極管可以組成最簡單的調幅波檢波電路。調幅波解調方法有二極管包絡檢波器、同步檢波器。目前應用最廣的是二極管包絡檢波器，不論哪種振幅調制信號，都可采用相乘器和低通濾波器組成的同步檢波電路進行解調。但是，普通調幅信號來說，它的載波分量被抑制掉，可以直接利用非線性器件實現相乘作用，得到所需的解調電壓，而不必另加同步信號，通常將這種振幅檢波器稱為包絡。

工程實現

包絡檢波器

圖1是典型的包絡檢波電路。由中頻或高頻放大器來的標準

檢波器的電壓輸入輸出波形

調幅信號ua(t）加在L1C1回路兩端。經檢波后在負載RLC上產生隨ua(t）的包絡而變化的電壓u(t），其波形如圖2所示。這種檢波器的輸出u(t）與輸入信號ua(t）的峰值成正比，所以又稱峰值檢波器。

包絡檢波器的工作原理可用圖2的波形來說明。在t1<t<t2時間內，輸入信號瞬時值ua(t）大于輸出電壓u(t），二極管導通，電容C通過二極管正向電阻ri充電，u(t）增大；在t2<t<t3時間內，ua(t）小于u(t），二極管截止，C通過RL放電，因此u(t）下降；到t3以后，二極管又重新導電，這一過程照此重復不已。

只要RLC選擇恰當，就可在負載RLC上得到與輸入信號包絡成對應關系的輸出電壓u(t）。如果時間常數RLC太大，放電速度就會放慢，當輸入信號包絡下降時，u(t）可能始終大于ua(t），造成所謂對角切割失真（圖2）。此外，檢波器的輸出通常通過電容、電阻耦合電路加到下一級放大器，如圖1中虛線所示。如果Rg太小，則檢波后的輸出電壓u(t）的底部即被切掉，產生所謂的底部切割失真。

參考資料