【数字信号调制】基于matlab希尔伯特法SSB相移法生成单边带信号【含Matlab源码 9877期】

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Matlab信号处理(仿真科研站版)

⛄一、希尔伯特法SSB相移法生成单边带信号

希尔伯特变换是一种数学工具,用于将正弦波转换为其幅度和相位信息的复数表示,通常应用于信号处理领域,尤其是单边带通信技术。SSB(Single Sideband,单边带)相移法生成单边带信号的基本原理和步骤如下:

1 幅度压缩:首先,输入的全双工信号通过低通滤波器,保留了频率为零和信号带宽的两个边带,同时消除了其他不需要的部分,这被称为幅度压缩。

2 混频(Heterodyning):然后,对剩余的两个边带信号分别进行90度相位差的本地振荡,即上边带加90度相位,下边带减90度相位。这个过程实际上是在信号上下两部分之间创建了一个相差90度的“差拍”信号。

3 希尔伯特变换:对这两个相差90度的信号应用希尔伯特变换,上边带变为实部,下边带变为虚部。这使得原始信号的信息只存在于实部(单边带),而负频分量则完全消失,因此实现了单边带传输。

4 解调(Demodulation):接收端需要进行逆过程,先进行反向希尔伯特变换,再通过一个称为包络检波器的低通滤波器,从实部恢复出原始信号的幅度。

5 同步调整:由于可能存在时间或频率偏移,接收端还需要进行适当的同步调整,如频率锁定、时间对齐等,以确保正确解调信号。

⛄二、部分源代码和运行步骤

1 部分代码

2 运行步骤
(1)直接运行main即可一键出图。

⛄三、运行结果

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⛄四、matlab版本及参考文献

1 matlab版本
2019b

2 参考文献
[1]张静怡.基于希尔伯特变换原理与应用的研究[J].科技与创新. 2014

3 备注
简介此部分摘自互联网,仅供参考,若侵权,联系删除

🍅 仿真咨询
1 各类智能优化算法改进及应用

1.1 PID优化
1.2 VMD优化
1.3 配电网重构
1.4 三维装箱
1.5 微电网优化
1.6 优化布局
1.7 优化参数
1.8 优化成本
1.9 优化充电
1.10 优化调度
1.11 优化电价
1.12 优化发车
1.13 优化分配
1.14 优化覆盖
1.15 优化控制
1.16 优化库存
1.17 优化路由
1.18 优化设计
1.19 优化位置
1.20 优化吸波
1.21 优化选址
1.22 优化运行
1.23 优化指派
1.24 优化组合
1.25 车间调度
1.26 生产调度
1.27 经济调度
1.28 装配线调度
1.29 水库调度
1.30 货位优化
1.31 公交排班优化
1.32 集装箱船配载优化
1.33 水泵组合优化
1.34 医疗资源分配优化
1.35 可视域基站和无人机选址优化

2 机器学习和深度学习分类与预测
2.1 机器学习和深度学习分类
2.1.1 BiLSTM双向长短时记忆神经网络分类
2.1.2 BP神经网络分类
2.1.3 CNN卷积神经网络分类
2.1.4 DBN深度置信网络分类
2.1.5 DELM深度学习极限学习机分类
2.1.6 ELMAN递归神经网络分类
2.1.7 ELM极限学习机分类
2.1.8 GRNN广义回归神经网络分类
2.1.9 GRU门控循环单元分类
2.1.10 KELM混合核极限学习机分类
2.1.11 KNN分类
2.1.12 LSSVM最小二乘法支持向量机分类
2.1.13 LSTM长短时记忆网络分类
2.1.14 MLP全连接神经网络分类
2.1.15 PNN概率神经网络分类
2.1.16 RELM鲁棒极限学习机分类
2.1.17 RF随机森林分类
2.1.18 SCN随机配置网络模型分类
2.1.19 SVM支持向量机分类
2.1.20 XGBOOST分类

2.2 机器学习和深度学习预测
2.2.1 ANFIS自适应模糊神经网络预测
2.2.2 ANN人工神经网络预测
2.2.3 ARMA自回归滑动平均模型预测
2.2.4 BF粒子滤波预测
2.2.5 BiLSTM双向长短时记忆神经网络预测
2.2.6 BLS宽度学习神经网络预测
2.2.7 BP神经网络预测
2.2.8 CNN卷积神经网络预测
2.2.9 DBN深度置信网络预测
2.2.10 DELM深度学习极限学习机预测
2.2.11 DKELM回归预测
2.2.12 ELMAN递归神经网络预测
2.2.13 ELM极限学习机预测
2.2.14 ESN回声状态网络预测
2.2.15 FNN前馈神经网络预测
2.2.16 GMDN预测
2.2.17 GMM高斯混合模型预测
2.2.18 GRNN广义回归神经网络预测
2.2.19 GRU门控循环单元预测
2.2.20 KELM混合核极限学习机预测
2.2.21 LMS最小均方算法预测
2.2.22 LSSVM最小二乘法支持向量机预测
2.2.23 LSTM长短时记忆网络预测
2.2.24 RBF径向基函数神经网络预测
2.2.25 RELM鲁棒极限学习机预测
2.2.26 RF随机森林预测
2.2.27 RNN循环神经网络预测
2.2.28 RVM相关向量机预测
2.2.29 SVM支持向量机预测
2.2.30 TCN时间卷积神经网络预测
2.2.31 XGBoost回归预测
2.2.32 模糊预测
2.2.33 奇异谱分析方法SSA时间序列预测

2.3 机器学习和深度学习实际应用预测
CPI指数预测、PM2.5浓度预测、SOC预测、财务预警预测、产量预测、车位预测、虫情预测、带钢厚度预测、电池健康状态预测、电力负荷预测、房价预测、腐蚀率预测、故障诊断预测、光伏功率预测、轨迹预测、航空发动机寿命预测、汇率预测、混凝土强度预测、加热炉炉温预测、价格预测、交通流预测、居民消费指数预测、空气质量预测、粮食温度预测、气温预测、清水值预测、失业率预测、用电量预测、运输量预测、制造业采购经理指数预测

3 图像处理方面
3.1 图像边缘检测
3.2 图像处理
3.3 图像分割
3.4 图像分类
3.5 图像跟踪
3.6 图像加密解密
3.7 图像检索
3.8 图像配准
3.9 图像拼接
3.10 图像评价
3.11 图像去噪
3.12 图像融合
3.13 图像识别
3.13.1 表盘识别
3.13.2 车道线识别
3.13.3 车辆计数
3.13.4 车辆识别
3.13.5 车牌识别
3.13.6 车位识别
3.13.7 尺寸检测
3.13.8 答题卡识别
3.13.9 电器识别
3.13.10 跌倒检测
3.13.11 动物识别
3.13.12 二维码识别
3.13.13 发票识别
3.13.14 服装识别
3.13.15 汉字识别
3.13.16 红绿灯识别
3.13.17 虹膜识别
3.13.18 火灾检测
3.13.19 疾病分类
3.13.20 交通标志识别
3.13.21 卡号识别
3.13.22 口罩识别
3.13.23 裂缝识别
3.13.24 目标跟踪
3.13.25 疲劳检测
3.13.26 旗帜识别
3.13.27 青草识别
3.13.28 人脸识别
3.13.29 人民币识别
3.13.30 身份证识别
3.13.31 手势识别
3.13.32 数字字母识别
3.13.33 手掌识别
3.13.34 树叶识别
3.13.35 水果识别
3.13.36 条形码识别
3.13.37 温度检测
3.13.38 瑕疵检测
3.13.39 芯片检测
3.13.40 行为识别
3.13.41 验证码识别
3.13.42 药材识别
3.13.43 硬币识别
3.13.44 邮政编码识别
3.13.45 纸牌识别
3.13.46 指纹识别

3.14 图像修复
3.15 图像压缩
3.16 图像隐写
3.17 图像增强
3.18 图像重建

4 路径规划方面
4.1 旅行商问题(TSP)
4.1.1 单旅行商问题(TSP)
4.1.2 多旅行商问题(MTSP)
4.2 车辆路径问题(VRP)
4.2.1 车辆路径问题(VRP)
4.2.2 带容量的车辆路径问题(CVRP)
4.2.3 带容量+时间窗+距离车辆路径问题(DCTWVRP)
4.2.4 带容量+距离车辆路径问题(DCVRP)
4.2.5 带距离的车辆路径问题(DVRP)
4.2.6 带充电站+时间窗车辆路径问题(ETWVRP)
4.2.3 带多种容量的车辆路径问题(MCVRP)
4.2.4 带距离的多车辆路径问题(MDVRP)
4.2.5 同时取送货的车辆路径问题(SDVRP)
4.2.6 带时间窗+容量的车辆路径问题(TWCVRP)
4.2.6 带时间窗的车辆路径问题(TWVRP)
4.3 多式联运运输问题

4.4 机器人路径规划
4.4.1 避障路径规划
4.4.2 迷宫路径规划
4.4.3 栅格地图路径规划

4.5 配送路径规划
4.5.1 冷链配送路径规划
4.5.2 外卖配送路径规划
4.5.3 口罩配送路径规划
4.5.4 药品配送路径规划
4.5.5 含充电站配送路径规划
4.5.6 连锁超市配送路径规划
4.5.7 车辆协同无人机配送路径规划

4.6 无人机路径规划
4.6.1 飞行器仿真
4.6.2 无人机飞行作业
4.6.3 无人机轨迹跟踪
4.6.4 无人机集群仿真
4.6.5 无人机三维路径规划
4.6.6 无人机编队
4.6.7 无人机协同任务
4.6.8 无人机任务分配

5 语音处理
5.1 语音情感识别
5.2 声源定位
5.3 特征提取
5.4 语音编码
5.5 语音处理
5.6 语音分离
5.7 语音分析
5.8 语音合成
5.9 语音加密
5.10 语音去噪
5.11 语音识别
5.12 语音压缩
5.13 语音隐藏

6 元胞自动机方面
6.1 元胞自动机病毒仿真
6.2 元胞自动机城市规划
6.3 元胞自动机交通流
6.4 元胞自动机气体
6.5 元胞自动机人员疏散
6.6 元胞自动机森林火灾
6.7 元胞自动机生命游戏

7 信号处理方面
7.1 故障信号诊断分析
7.1.1 齿轮损伤识别
7.1.2 异步电机转子断条故障诊断
7.1.3 滚动体内外圈故障诊断分析
7.1.4 电机故障诊断分析
7.1.5 轴承故障诊断分析
7.1.6 齿轮箱故障诊断分析
7.1.7 三相逆变器故障诊断分析
7.1.8 柴油机故障诊断

7.2 雷达通信
7.2.1 FMCW仿真
7.2.2 GPS抗干扰
7.2.3 雷达LFM
7.2.4 雷达MIMO
7.2.5 雷达测角
7.2.6 雷达成像
7.2.7 雷达定位
7.2.8 雷达回波
7.2.9 雷达检测
7.2.10 雷达数字信号处理
7.2.11 雷达通信
7.2.12 雷达相控阵
7.2.13 雷达信号分析
7.2.14 雷达预警
7.2.15 雷达脉冲压缩
7.2.16 天线方向图
7.2.17 雷达杂波仿真

7.3 生物电信号
7.3.1 肌电信号EMG
7.3.2 脑电信号EEG
7.3.3 心电信号ECG
7.3.4 心脏仿真

7.4 通信系统
7.4.1 DOA估计
7.4.2 LEACH协议
7.4.3 编码译码
7.4.4 变分模态分解
7.4.5 超宽带仿真
7.4.6 多径衰落仿真
7.4.7 蜂窝网络
7.4.8 管道泄漏
7.4.9 经验模态分解
7.4.10 滤波器设计
7.4.11 模拟信号传输
7.4.12 模拟信号调制
7.4.13 数字基带信号
7.4.14 数字信道
7.4.15 数字信号处理
7.4.16 数字信号传输
7.4.17 数字信号去噪
7.4.18 水声通信
7.4.19 通信仿真
7.4.20 无线传输
7.4.21 误码率仿真
7.4.22 现代通信
7.4.23 信道估计
7.4.24 信号检测
7.4.25 信号融合
7.4.26 信号识别
7.4.27 压缩感知
7.4.28 噪声仿真
7.4.29 噪声干扰

7.5 无人机通信

7.6 无线传感器定位及布局方面
7.6.1 WSN定位
7.6.2 高度预估
7.6.3 滤波跟踪
7.6.4 目标定位
7.6.4.1 Dv-Hop定位
7.6.4.2 RSSI定位
7.6.4.3 智能算法优化定位
7.6.5 组合导航

8 电力系统方面
微电网优化、无功优化、配电网重构、储能配置

<think>嗯,用户想在LabVIEW里用希尔伯特变换实现SSB相移法调制和解调。首先,我得回忆一下SSB调制的原理。单边调制需要消除一个边,通常可以用滤波或者相移法相移法的核心是使用希尔伯特变换来生成信号的解析信号,从而分离上下边。 根据引用[1],希尔伯特变换在SSB调制中很关键,它能将信号相位移动90度。那在LabVIEW中怎么实现呢?可能需要用LabVIEW的信号处理模块,找到希尔伯特变换的函数或者VI。比如,Hilbert Transform VI可能存在于哪个工具包中?比如Advanced Signal Processing Toolkit或者Digital Filter Design Toolkit? 然后,调制部分需要将基信号和载波信号分别处理。基信号经过希尔伯特变换后,和移相的载波相乘,再组合起来。具体步骤可能是:m(t)经过希尔伯特变成m_h(t),然后与sin载波和cos载波相乘,再相加得到SSB信号。这部分在LabVIEW中如何搭建框图?需要用到乘器、加器,以及生成正弦和余弦载波的函数。 解调部分的话,可能需要相干解调。将接收到的SSB信号与本地载波相乘,然后通过低通滤波器恢复基信号。不过解调时是否需要希尔伯特变换呢?可能要看具体方。或者是否需要进行相位同步,这可能会复杂一些。 用户提到引用[2]中的LabVIEW滤波实现,现在要转成相移法。那在相移法中,希尔伯特变换的正确实现是关键,要确保没有延迟或幅度失真。可能需要检查LabVIEW中希尔伯特变换VI的参数设置,比如滤波器阶数,是否足够精确。 另外,LabVIEW中的实现可能需要使用模拟波形生成,或者处理离散信号。需要确认采样率是否足够,避免混叠。调制和解调的每个步骤可能需要单独的VI,或者在一个更大的VI中组合起来。 可能遇到的问题包括希尔伯特变换引入的延迟,导致上下支路信号不同步,影响边抑制效果。这时候需要调整延迟,或者在LabVIEW中使用延迟补偿模块。此外,载波信号的相位必须准确偏移90度,否则残留边可能会出现问题。 总结步骤的话,调制部分:生成信号m(t),希尔伯特变换得到m_h(t),生成载波sin和cos,相乘后相减或相加得到上边或下边。解调部分:将SSB信号与本地载波相乘,通过低通滤波器提取基信号。整个过程在LabVIEW中需要用到的函数和模块需要具体确认,可能涉及到Hilbert Transform VI、乘器、加器、正弦波生成等。 测试时可能需要用仿真信号,比如音频信号,观察调制后的频谱是否只有一个边,解调后的信号是否失真。可能需要调整滤波器参数或希尔伯特变换的设置来优化效果。</think>### LabVIEW中基于希尔伯特变换的SSB相移法实现 #### 1. 希尔伯特变换的LabVIEW实现 - 在LabVIEW中可通过 **`Hilbert Transform.vi`**(位于`Mathematics > Scripts & Formulas > Signal Processing`)实现90°相移[^1] - 关键参数设置: ```text 输入信号采样率需满足Nyquist定理 滤波器阶数建议≥64阶(推荐使用FIR滤波器) 相位容差设为0.1°以下 ``` #### 2. SSB调制实现步骤 ```mermaid graph TD A[基信号m(t)] --> B[Hilbert变换] A --> C[乘以sin载波] B --> D[乘以cos载波] C --> E[减器] D --> E E --> F[SSB信号输出] ``` 数学表达式: $$ s_{SSB}(t) = m(t)\cos(\omega_ct) \mp \hat{m}(t)\sin(\omega_ct) $$ 其中$\hat{m}(t)$为m(t)的Hilbert变换[^1] #### 3. 解调实现方案 ```mermaid graph LR G[SSB信号] --> H[乘以本地载波] H --> I[低通滤波器] I --> J[恢复基] ``` 数学解调过程: $$ m(t) = LPF\{s_{SSB}(t)\cdot 2\cos(\omega_ct)\} $$ #### 4. LabVIEW关键模块配置 | 模块类型 | 推荐VI | 参数设置建议 | |----------------|------------------------------|-------------------------| | 希尔伯特变换 | Hilbert Transform.vi | 滤波器长度=128, 窗函数=Blackman | | 乘器 | Multiply Function | 自动匹配数据类型 | | 本地振荡器 | Sine Waveform.vi | 相位同步误差<0.01π | | 低通滤波器 | Butterworth LPF.vi | 截止频率=基宽×1.2 | #### 5. 调试技巧 1. 使用 **`Spectrum Measurements.vi`** 实时观测频谱 2. 通过 **`Timed Loop`** 保证各通道时序同步 3. 添加 **`Waveform Graph`** 对比原始/恢复信号波形 4. 使用 **`Coherence Function.vi`** 验证系统线性度
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