2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、Hilbert變換與解析信號,(1) Hilbert變換的定義設(shè)有實信號 ,它的Hilbert變換記作 或 并定義為    即式中 表示取積分的主值。,,,,,,,(1),由兩函數(shù)f(t)與g(t)卷積定義,可將Hilbert變換(1)式寫成,(2),,注:卷積滿足交換律。,例1 求

2、 的Hilbert變換.解:,,注: 狄利克雷積分,同理:,(2) Hilbert變換的物理意義,由實信號 的Hilbert變換(2)式可見 的Hilbert變換是 的一種濾波,濾波器的脈沖響應(yīng)為,(3),濾波器的 頻率響應(yīng)為,其中,由卷積定理, Hilbert變換(2)式的頻域形式為,(4),當(dāng) 時,,(5),(6),由(5)和(6)式可見

3、,信號經(jīng)Hilbert變換后,其振幅譜不變,相位譜相差900,因此Hilbert變換又稱為900移相器。,(3) Hilbert逆變換,由Hilbert變換頻域形式(4)式,,又由卷積定理,則有,以 乘上式兩端,注意到 則有,于是,Hilbert逆變換為,,還有,(7),其中,(4) 解析函數(shù)的定義,設(shè)實信號 的Hilbert變換為 ,稱復(fù)信號為 對應(yīng)的解析信號。由(5

4、)式有由(8)式可見,解析信號只在正頻域上擁有單邊譜。,,,,,,,(8),(5) 實信號的瞬時參數(shù),設(shè)實信號 的解析復(fù)信號為 的瞬時振幅(也叫包絡(luò)) 的瞬時相位 的瞬時頻率(Hz),,,,,,,(6) 解析信號的快速數(shù)值計算 (包括Hilbert變換),①取實信號s(t)的N個離散值并做FFT(快速Fourier 變換)得到信號的頻域

5、表示②構(gòu)造,,,,,,,,,,,,,,,③計算 ,其中IFFT為FFT的反變換。這樣即得到原信號的解析信號。④ 為原信號的Hilbert變換。 注:取N為2的整數(shù)次冪,補零個數(shù)大于原數(shù)據(jù)個數(shù)。,,,,,,,,,,,,,,,例1.3 用MATLAB編程計算實信號的Hilbert變換與包絡(luò).% clear all;clc;fp=24;a=-10;dt=0.002;

6、TT=0.5;% t=dt:dt:TT;t=0:dt:TT;b=exp(a*t).*sin(2*pi*fp*t);nsmp=length(t);N=512;,for k=nsmp+1:N b(k)=0.0;endxf=fft(b,N);for i=1:N if i==1 xf(i)=xf(i); elseif i>1&i<=N/2 xf(i)=2*xf(i)

7、; else xf(i)=0; endend,x=ifft(xf,N);xr=real(x);xi=imag(x);for k=1:nsmp yr(k)=real(x(k)); yi(k)=imag(x(k)); ts(k)=k*dt; aa(k)=abs(x(k));endfigure,plot(ts,yr,'-',ts,yi,':'

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