python - 确定振荡信号上的事件位置

Question

我正在进行事件驱动的集成，其中一个事件应该检测信号的幅度何时低于某个值/限制。

例如，衰减的正弦信号:

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

从图中可以看出，在t =~ 90时应该满足条件。虽然我可以看到它，但我想在积分过程中以数字方式获取位置。我怎样才能做到这一点？如何定义条件？

注意:如果我只是第一次跨越 limit = 0.05，它会发生在 t =~ 0.05，这显然不是我想要的。

Answer 1

您可以使用scipy.signal.hilbert计算包络:

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]

或者使用简单的diode detector实现:

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) 

那么这只是计算触发位置的问题:

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