Matlab 如何绘制复杂曲线的包络线

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如果一条曲线（比如声音波形）波动很大，曲折复杂，可以通过绘制包络线的方式使其更加平滑和清晰。本经验帮助刚接触matlab不久的新手完成这一过程。

工具/原料

• Matlab 软件
• 样本数据

方法/步骤

1.  
   处理前后的效果对比，图示为某声波傅里叶变换（fft）后的频谱图。
   
2.  
   原数据为横纵坐标为 frequency 和 Amplitude，都是<2048x1 double>的数据，即包含2048个数据点，由 subplot(2,2,1),plot(fr,Am); 绘制而成。
3.  
   包络线的生成，需要将原数据分成等宽度的小段，每段取一个最高点所对应的横坐标和纵坐标（如图所示）。比如设定每小段的长度为 d = 4 或 8 或 16（或2048的其他约数），然后运行

   y=reshape(Amplitude,d,2048/d);

   y=max(y);

   x=linspace(0,max(frequency),2048/d);

   所得 x 和 y 即为包络线的横纵坐标。
   
4.  
   其中关键的函数为 reshape() 和 linspace()。

   reshape() 函数重新调整矩阵的行数、列数、维数。reshape(X,m,n) 可以把矩阵 X 调整为 m 行 n 列的矩阵，比如：

   >> reshape([1 2 3 4 5 6],2,3)

    

   ans =

    

        1     3     5

        2     4     6

    

   linspace() 用于生产线性矢量。 linspace(a,b,n) 可以生产从 a 到 b 之间共 n 个元素组成的一维数组。比如：

   >> linspace(1,5,4)

    

   ans =

    

       1.0000    2.3333    3.6667    5.0000