1、希尔伯特变换器是一个全通系统,称为移相器。希尔伯特变换器的输入和输出具有如下关系:图3中的输出:,单边带已调信号为:单边带已调信号的频谱为:输入信号即调制信号和已调信号的频谱如图4所示。(a)调制信号频谱(b)双边带已调信号频谱(c)上边带已调信号频谱(d)下边带已调信号频谱图4 利用希尔伯特变换器实现信号单边带调制的频谱2.用Matlab实现单边带幅度调制和解调(1) Hilbert变换利用hilbert函数可以计算实序列x(n)的Hilbert变换: y = hilbert(x)y的实部是原序列x,而虚部是x的Hilbert 变换结果。y 称为解析信号。(2)单边带幅度调制解调信号单边带幅
2、度调制的MATLAB计算表达式为y = x.*cos(2*pi*Fc*t)+Im(Hilbert(x).*sin(2*pi*Fc*t)也可以使用modulate函数来实现单边带幅度调制: y=modulate(x, Fc, Fs, amssb)其中,x为调制信号;Fc为载波信号的载频;Fs为信号的抽样频率;y为已调信号。调用demod函数可实现已调信号的解调: x = demod(y,Fc,Fs,2、实验内容2.1实现信号单边带幅度调制。调制信号为:设,载波信号的角频率。(1) 分析调制信号的频谱,绘出其时域波形和频谱。(2) 利用命令y=modulate(x, Fc, Fs, )实现信号的单
3、边带幅度调制;使用FFT分析已调信号频谱,绘出其时域波形和频谱。(3) 利用命令x = demod(y,Fc,Fs,)实现已调信号的解调;分析解调信号的频谱,绘出其时域波形和频谱。 (1) x1=-5:0.01:-2;x2=-2:2;x3=2:5;y1=0*x1;y2=sinc(x2);y3=0*x3;x=x1,x2,x3;y=y1,y2,y3;plot(x,y); x1=-5:x4=length(x);y1=fftshift(fft(y2,x4);plot(x,abs(y1);title(函数频域图像);(2) x1=-5:y=modulate(y2, 100, 8000, plot(x2,
4、y);y=modulate(y2, 100, 500, m=fftshift(fft(y,512);fw=-255:256*500/512;plot(fw,abs(m);xlabel(频率:hzylabel(幅度调制后函数频域图像(3) x2=-2:r = demod(y,100,500,plot(x2,r);时间解调后函数时域图像m=fftshift(fft(r,512);频率hz解调后函数频域图像2. 利用希尔伯特变换实现信号单边带幅度调制(1) 分析理想希尔伯特变换器的频率响应,绘出频谱。(2) 对1中的信号用命令xh=Im(Hilbert(x)求得其希尔伯特变换。(3) 利用命令y =
5、 x.*cos(2*pi*Fc*t)+xh(t).*sin(2*pi*Fc*t) 实现信号的单边带幅度调制;分析已调信号频谱,绘出其时域波形和频谱。(1): t=-5:h=1.(pi*t);y=fftshift(fft(h);plot(t,y);(2)、(3):xh=hilbert(y2);y=imag(xh);y1 = y2.*cos(2*pi*100*x2)+y.*sin(2*pi*100*x2);plot(x2,y1);hold on;3设计希尔伯特变换器并实现信号的单边带幅度调制。(1) 利用fir1s函数或firpm函数设计一个22阶的希尔伯特变换器。(2) 画出该希尔伯特变换器的频
6、谱特性和单位脉冲响应。(3) 利用该希尔伯特变换器实现信号的单边带幅度调制;分析已调信号频谱, 绘出其时域波形和频谱。(1)、(2):22阶希尔伯特滤波器设计:n=22;f=0.05 0.95;m=1 1;fs=500;b=firls(n,f,m,hh,w=freqz(b,1,512,fs);figure(1);plot(w,20*log10(abs(h);grid;axis(0 250 -40 10);Hilbert变换器的幅频特性h,w=freqz(b,1,512);%脉冲响应Hilbert脉冲响应(3): n=22;y=filter(b,1,y2);plot(x2,y2,* hold on;输入输出信号对比三、课程设计(综合实验)总结或结论1、熟练的掌握了matlab仿真软件的用法,学会运用常规函数对信号进行调制。2、复习了数字信号处理的一些基本知识,对于单边带调制有了更深入的了解。3、掌握了希尔伯特滤波器的设计。四、参考文献1 matlab通信仿真教称 2 matlab7.x 数字信号处理 人民邮电出版社11
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