EnvelopeDetektion

EnvelopeDetektion ist ein Verfahren der Signalverarbeitung zur Extraktion der Hüllkurve eines modulierten Signals, vor allem zur Demodulation von Amplitudenmodulation (AM). Die Hüllkurve entspricht in der Regel der zeitlichen Entwicklung des Trägeramplitudenfaktors A(t) eines Trägers c(t) = A(t) cos(ωc t).

Eine gängige zeitbasierte Implementierung nutzt einen Hülldetektor: Das Eingangssignal wird durch eine Gleichrichtung (oder Halbwellen-/Vollwellengleichrichtung) geführt und dann durch ein Tiefpass- bzw. RC-Netzwerk gefiltert. Die Zeitkonstante des Netzwerks wird so gewählt, dass schnelle Änderungen der Trägeramplitude verfolgt werden, dabei aber die hochfrequenten Carrier-Anteile gedämpft werden. In analogen Schaltungen kommen oft Dioden-Hülldetektoren zum Einsatz, ggf. ergänzt durch Verstärkung oder weitere Entkopplungsschritte.

Alternativ oder digital wird die Hüllkurve auch durch Analyse des analytischen Signals bestimmt: e(t) = sqrt(x(t)^2 + H{x(t)}^2), wobei H denotes die Hilbert-Transformation. Diese Methode wird in digitalen Demodulationssystemen oder Messgeräten genutzt, da sie robust gegenüber bestimmten Störeinflüssen sein kann, jedoch mehr Rechenleistung erfordert.

Zu den Anwendungen gehören AM-Demodulation, automatische Pegelregelung (AGC), Signalüberwachung sowie Analyse der Amplitudenentwicklung in Testsignalen. Typische Einschränkungen ergeben sich durch Rauschen, Verzerrung, Modulationsindex und die Wahl der Zeitkonstanten; unpassende Parameter können zu Verzerrungen oder langsamer Verfolgung der Hüllkurve führen.

Zusammenfassend dient EnvelopeDetektion dem Extrahieren der Amplitudenhüllkurve modulierten Signals und spielt eine grundlegende Rolle in Funktechnik und Messanwendungen.