调幅信号包络检波方法和系统技术方案

一种调幅信号包络检波方法和系统，其方法包括：获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；根据频率获得周期时间；根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号，根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号，将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得调幅信号的包络信号。本方案能够避免检波过程中产生的包络信号失真，有效提高包络信号的准确度。

【技术实现步骤摘要】
调幅信号包络检波方法和系统
本专利技术涉及信号处理
，特别是涉及一种调幅信号包络检波方法和系统。
技术介绍
调制就是发送端将要传送的信号(它的频率一般是较低的)附加在高频振荡信号上。其中，将信号附加在高频振荡上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个参数随信号而变化，高频震荡波就是携带信号的运载工具，故也叫载波。在接收端经过解调，把载波所携带的信号取出来，还原信息，解调过程也叫检波。用调制信号控制载波信号的幅值得到的信号也称为调幅信号。调幅信号的包络本质上代表了调制信号。常规包络检波方法输出信号中存在较大的残余波动量，需要采用低通滤波环节对包络信号进行平滑。当载波信号的频率较低、调制信号频率与载波信号频率在数量级上差别不大时，低通滤波环节将对包络信号产生较大的相位失真和幅值失真。从而使常规包络检波方法得到的包络信号存在较大的相位失真和幅值失真。比如，在电网电压闪变测量中，电网电压信号相当于载波信号，电压闪变信号相当于调制信号，电网电压闪变测量本质上是一种包络检波。由于电网频率为50Hz，相对较低，电网电压闪变频率在数Hz以下，它们之间在数量级上差别不大。因而用常规的包络检波方法将产生较大的包络信号失真或者输出信号中存在较大的残余波动量，严重影响电网电压闪变测量的准确度。
技术实现思路
基于此，有必要针对包络检波过程中产生包络信号失真的问题，提供一种调幅信号包络检波方法和系统。一种调幅信号包络检波方法，包括步骤：获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；根据所述频率，获得周期时间；根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号，根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号，将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得所述调幅信号的包络信号。一种调幅信号包络检波系统，包括：频率获取模块，用于获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；周期时间确定模块，用于根据所述频率，获得周期时间；延时模块，用于根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号，根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；计算模块，用于将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号，将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得所述调幅信号的包络信号。上述调幅信号包络检波方法和系统，根据载波信号的频率获得周期时间，根据周期时间将调幅信号进行四分之一周期延时和二分之一周期延时，将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；并计算第一延时信号、第三信号的平方和，开方获得调幅信号的包络信号。得到的包络信号具有低幅值误差和零相位特性，得到包络信号中的调制成分能够真实反映原调制信号的特性，因而具有重要的实际应用价值。特别是针对载波信号和调制信号的频率在数量级上相差不大时，能够避免检波过程中产生的包络信号失真，能够有效提高包络信号的准确度。附图说明图1为本专利技术调幅信号包络检波方法实施例的流程示意图；图2为本专利技术调幅信号包络检波系统实施例的结构示意图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细说明，但本专利技术的实施方式不限于此。如图1所示，为本专利技术调幅信号包络检波方法实施例的流程示意图，包括步骤：步骤S101：获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；在获取载波频率时，还可以获取正弦波调制信号对载波信号的调幅度、正弦波调制信号的频率、载波信号的峰值。步骤S102：根据所述频率，获得周期时间；步骤S103：根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号；步骤S104：根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；步骤S105：将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；步骤S106：将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号；步骤S107：将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；步骤S108：将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得所述调幅信号的包络信号。本实施例根据载波信号的频率获得周期时间，根据周期时间将调幅信号进行四分之一周期延时和二分之一周期延时，将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；并计算第一延时信号、第三信号的平方和，开方获得调幅信号的包络信号。得到的包络信号具有低幅值误差和零相位特性，得到包络信号中的调制成分能够真实反映原调制信号的特性，因而具有重要的实际应用价值。特别是针对载波信号和调制信号的频率在数量级上相差不大时，能够避免检波过程中产生的包络信号失真，能够有效提高包络信号的准确度。在其中一个实施例中，调幅信号为电网电压闪变信号，本实施例可以用于电网电压闪变测量，能够有效提高电网电压闪变测量的准确度。在其中一个实施例中，所述调幅信号为用零相位的低频正弦波进行调制获得的信号。由于载波信号和调制信号的频率在数量级上相差不大，本实施例可以避免检波过程中产生的包络信号失真，能够有效提高包络信号的准确度。在其中一个实施例中，以第一延时信号为参考基准，采用以下公式计算第一延时信号：UT/4(t)＝[1+Msin(Ωt)]Asin(ωt)采用以下公式计算第二延时信号：采用以下公式计算第三信号：U-(t)＝[1+Msin(Ωt)cosα]Acos(ωt)采用以下公式计算第一平方运算信号：采用以下公式计算第二平方运算信号：采用以下公式计算调幅信号解调后的包络信号：其中，调幅信号采用以下公式表示：UT/4(t)表示所述第一延时信号，UT/2(t)表示所述第二延时信号，U-(t)表示所述第三信号，U1(t)表示所述第一平方运算信号，U2(t)表示所述第二平方运算信号，UM-O(t)表示包络信号，Ui(t)表示调幅信号，M表示正弦波调制信号对载波信号的调幅度，Ω表示正弦波调制信号的频率，α表示正弦波调制信号的移相值，A表示载波信号的峰值，ω表示载波信号的频率，t表示过程时间。具体的，调幅信号又可以称为输入信号。A1：对输入信号进行1/4周期纯延时，得到第一延时信号；所述的周期是针对载波信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调幅信号包络检波方法，其特征在于，包括步骤：获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；根据所述频率，获得周期时间；根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号，根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号，将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得所述调幅信号的包络信号。

【技术特征摘要】
1.一种调幅信号包络检波方法，其特征在于，包括步骤：获取调幅信号和该调幅信号对应的载波信号的频率；根据所述频率，获得周期时间；根据所述周期时间将所述调幅信号进行四分之一周期延时，获得第一延时信号，根据所述周期时间将所述调幅信号进行二分之一周期延时，获得第二延时信号；将所述调幅信号与所述第二延时信号的差值与二分之一相乘，获得第三信号；将第一延时信号进行平方运算，获得第一平方运算信号，将第三信号进行平方运算，获得第二平方运算信号；将第一平方运算信号与第二平方运算信号求和并开方运算，获得所述调幅信号的包络信号；所述调幅信号为用零相位的低频正弦波进行调制获得的信号，且调制信号和载波信号均为单一频率的正弦波信号。2.根据权利要求1所述的调幅信号包络检波方法，其特征在于，以第一延时信号为参考基准，采用以下公式计算第一延时信号：UT/4(t)＝[1+Msin(Ωt)]Asin(ωt)采用以下公式计算第二延时信号：采用以下公式计算第三信号：U_(t)＝[1+Msin(Ωt)cosα]Acos(ωt)采用以下公式计算第一平方运算信号：采用以下公式计算第二平方运算信号：采用以下公式计算调幅信号解调后的包络信号：其中，调幅信号采用以下公式表示：UT/4(t)表示所述第一延时信号，UT/2(t)表示所述第二延时信号，U_(t)表示所述第三信号，U1(t)表示所述第一平方运算信号，U2(t)表示所述第二平方运算信号，UM_O(t)表示包络信号，Ui(t)表示调幅信号，M表示正弦波调制信号对载波信号的调幅度，Ω表示正弦波调制信号的频率，α表示正弦波调制信号的移相值，A表示载波信号的峰值，ω表示载波信号的频率，t表示过程时间。3.根据权利要求1至2任意一项所述的调幅信号包络检波方法，其特征在于，所述调幅信号为电网电压闪变信号。4.一种调幅信号包络检波系统，其特征在于，包括：频率获取模块，用于获...

【专利技术属性】
技术研发人员：李军，旁志强，万文军，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44