主要内容

HTRANS.

希尔伯特变革

描述

例子

H= HTRANS(F返回符号功能的Hilbert转换F.默认情况下,独立变量是T.和转换变量是X

例子

H= HTRANS(F横轮使用转换变量横轮代替X

例子

H= HTRANS(Fvar.横轮使用独立变量var.和变换变量横轮代替T.X, 分别。

  • 如果所有输入参数都是相同大小的数组,那么HTRANS.行为元素明智。

  • 如果一个输入是标量,而其他输入是相同大小的阵列HTRANS.将标量展开到相同大小的数组中。

  • 如果F那么,是一个具有不同独立变量的符号表达式数组吗var.必须是一个符号数组,其中包含与独立变量对应的元素。

例子

全部收缩

计算希尔伯特变革sin(t).默认情况下,变换返回一个函数X

Syms.T.;f = sin(t);H = HTRANS(F)
h =
                      
                       
                        
                         
                          
                           -
                          
                           
                            
                             因为
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               X
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         cos (x)
                       
                      

计算希尔伯特变换sinc(x)函数,它等于sin(pi * x)/(pi * x).以函数表示结果

Syms.f(x)h(u);f(x)= sinc(x);h(u)= htrans(f,u)
h(u)=

- 因为 π - 1 π - (cos(sym(pi)* u)/ u - 1 / u)/ sym(pi)

画出Sinc.功能及其希尔伯特变换。

fplot(f(x),[0 6])保持fplot (H (u),[0 6])传说('sinc(x)''H(U)'

图包含轴。轴包含2个函数线的2个对象。这些对象代表sinc(x),h(u)。

在真实空间中创建具有正频率的正弦波。

Syms.一种XT.;假设([x t],“真实”的)y = a * sin(2 * pi * 10 * t + 5 * x)
y =
                      
                       
                        
                         
                          
                           一种
                          
                          
                          
                           
                            
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   5.
                                  
                                  
                                  
                                   X
                                 
                                
                                
                                 +
                                
                                 
                                  
                                   20.
                                  
                                  
                                  
                                   π
                                  
                                  
                                  
                                   T.
                                 
                                
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         a * sin(5 * x + 20 * sym(pi)* t)
                       
                      

使用希尔伯特变换对正频率分量应用- 90度相移。指定自变量为T.而变换变量为

h = htrans(y,t,u)
h =
                      
                       
                        
                         
                          
                           -
                          
                           
                            
                             一种
                            
                            
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     5.
                                    
                                    
                                    
                                     X
                                   
                                  
                                  
                                   +
                                  
                                   
                                    
                                     20.
                                    
                                    
                                    
                                     π
                                    
                                    
                                    
                                   
                                  
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         -a * cos(5 * x + 20 * sym(pi)* u)
                       
                      

现在创建具有负频率的复杂信号。使用HILBERT变换将90度相移施加到负频率分量。

z = a * exp(-1i * 10 * t)
z =
                      
                       
                        
                         
                          
                           一种
                          
                          
                          
                           
                            
                             E.
                           
                           
                            
                             
                              
                               -
                              
                               
                                
                                 10.
                                
                                
                                
                                 T.
                                
                                
                                
                                 一世
                               
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         * exp ((-10 * t *符号(我)))
                       
                      
H = HTRANS(Z)
h =
                      
                       
                        
                         
                          
                           一种
                          
                          
                          
                           
                            
                             E.
                           
                           
                            
                             
                              
                               -
                              
                               
                                
                                 10.
                                
                                
                                
                                 X
                                
                                
                                
                                 一世
                               
                              
                             
                            
                           
                          
                          
                          
                          
                           一世
                         
                        
                        
                         * exp ((-10 * x *符号(我)))*信谊我(1)
                       
                      

创建一个真实值的信号 F T. 有两个频率分量,60hz和90hz。

Syms.T.f(t)F(s)F (t) = sin2 *60*t + sin2 *90*t
f(t)=
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 120.
                                
                                
                                
                                 π
                                
                                
                                
                                 T.
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                          
                           +
                          
                           
                            
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 180.
                                
                                
                                
                                 π
                                
                                
                                
                                 T.
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                         
                        
                        
                         SIN(120 * sym(pi)* t)+ sin(180 * sym(pi)* t)
                       
                      

计算相应的分析信号 F S. 使用Hilbert变换。

f(s)= f(s)+ 1i * htrans(f(t),s)
F (s) =
                      
                       
                        
                         
                          
                           
                            
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 120.
                                
                                
                                
                                 π
                                
                                
                                
                                 S.
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                          
                           +
                          
                           
                            
                           
                           
                            
                            
                             
                              
                               
                                
                                 180.
                                
                                
                                
                                 π
                                
                                
                                
                                 S.
                               
                              
                             
                            
                            
                           
                          
                          
                           -
                          
                           
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   120.
                                  
                                  
                                  
                                   π
                                  
                                  
                                  
                                   S.
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                            
                            
                            
                             一世
                           
                          
                          
                           -
                          
                           
                            
                             
                              
                               因为
                             
                             
                              
                              
                               
                                
                                 
                                  
                                   180.
                                  
                                  
                                  
                                   π
                                  
                                  
                                  
                                   S.
                                 
                                
                               
                              
                              
                             
                            
                            
                            
                            
                             一世
                           
                          
                         
                        
                        
                         罪(120 *信谊(pi) * s) +罪(180 *信谊(pi) * s) - cos(120 *信谊(pi) * s) *符号(我)- cos(180 *信谊(pi) * s) *信谊我(1)
                       
                      

计算的瞬时频率 F S. 使用

F 一世 N S. T. 一种 N T. S. = 1 2 π D. ϕ S. D. S.

在哪里 ϕ S. = arg [ F S. ] 为解析信号的瞬时相位。

interantfreq(s)= diff(角度(f(​​s)),s)/(2 * pi);假设(s,“真实”的)简化(InstantFreq (s))
ans =.
                      
                       
                        
                         
                          75.
                        
                        
                         符号(75)
                       
                      

输入参数

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输入,指定为符号表达式,符号函数,符号矢量或符号矩阵。

自变量,指定为符号变量、符号向量或符号矩阵。这个变量通常在时域。如果你不指定变量,那么HTRANS.使用T.默认情况下。如果F不包含T., 然后HTRANS.使用函数Symvar.确定独立变量。

转换变量,指定为符号变量,符号矢量或符号矩阵。此变量位于同一域中var..如果你不指定变量,那么HTRANS.使用X默认情况下。如果X是独立变量F, 然后HTRANS.使用转换变量V.

输出参数

全部收缩

希尔伯特变换或输入函数的谐波共轭F.输出H是指定的变量的函数横轮

HTRANS.无法转换输入函数,返回一个未评估的呼叫。要返回原始表达式,请通过使用将逆Hilbert转换应用于输出Ihtrans.

更多关于

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希尔伯特变革

希尔伯特变革H=HX表达式f = f (t)关于变量T.X

H X = 1 π P. .v. - F T. X - T. D. T.

这里p.v表示积分的柯西主值。这个函数f(t)可以复杂,但是T.X必须是真实的。

提示

  • 计算逆Hilbert变换,使用Ihtrans..函数的希尔伯特变换等于负的希尔伯特反变换。

  • 对于时域中的信号,希尔伯特变换对相应傅里叶分量的正频率应用- 90度相移。它还适用于负频率90度的相移。

  • 对于真实值的信号一种,希尔伯特变革b = htrans (a)返回其谐波共轭物B..真正的信号a =真实(z)及其希尔伯特变革b = imag(z)形成解析信号z = a + 1i * b

在R2019A介绍