C++实现获取信号的包络

获取信号的包络可以使用包络检测技术，常用的方法是使用 Hilbert 变换。Hilbert 变换是一种特殊的积分变换，它可以将原始信号变换成其解析信号，从而可以得到信号的包络。在 C 语言中，可以使用 FFT 库实现 Hilbert 变换。

下面是一个简单的示例代码，演示了如何使用 FFT 库计算信号的包络：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <complex.h>
#include <fftw3.h>

void hilbert(const double *x, double complex *y, int n) {
    fftw_plan plan = fftw_plan_dft_r2c_1d(n, (double*)x, (fftw_complex*)y, FFTW_ESTIMATE);
    fftw_execute(plan);

    int i;
    for (i = 1; i < n/2; ++i) {
        y[i] *= 2.0;
    }
    y[0] *= 2.0;
    y[n/2] *= 2.0;

    fftw_plan plan2 = fftw_plan_dft_c2r_1d(n, (fftw_complex*)y, (double*)y, FFTW_ESTIMATE);
    fftw_execute(plan2);

    for (i = 0; i < n; ++i) {
        y[i] /= n;
    }

    fftw_destroy_plan(plan);
    fftw_destroy_plan(plan2);
}

int main() {
    int n = 1024;
    double x[n];
    double complex y[n];

    // 生成一个简单的信号
    int i;
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        x[i] = sin(2.0 * M_PI * i / n);
    }

    hilbert(x, y, n);

    // 输出包络信号
    for (i = 0; i < n; ++i) {
        printf("%f\n", cabs(y[i]));
    }

    return 0;
}

在上面的代码中，我们首先使用 `fftw_plan_dft_r2c_1d` 函数创建一个 FFTW 的计算计划，计算原始信号的 FFT。然后，我们将得到的频域数据进行处理，得到解析信号的频域表示。最后，使用 `fftw_plan_dft_c2r_1d` 函数将解析信号的频域表示转换回时域，并将其除以信号长度，得到最终的包络信号。