希尔伯特变换_信号与系统分析_[共2页]

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第章连续时间信号与系统的频域分析101另一方面，由于无线频谱的有限性并且要避免通信间的干扰，现有的无线通信系统分配
频谱的方法主要是基于固定分配方式，这一分配模式并不能为未来的无线通信系统提供更多
可用的带宽，而实际频谱利用情况也表明许多已经分配的频段在空间和时间上并没有被充分
利用。

图3-4-8为美国联邦通信委员会FCC（The Federal Communications Commission）在美
国伯克利州市内0～6GHz频段使用的频谱覆盖图，频谱利用率为15%～85%，尤其3～6GHz
频谱浪费明显，这表明传统的特定授权频带频谱利用率很低，大量授权的无线频谱被闲置，
这已大大阻碍了无线通信的应用和发展。

图3-4-8 0～6GHz的频谱利用率情况
这表明，目前频谱资源的缺乏在很大程度上是由于低效率的静态频谱分配方案引起的，
而不是物理上频谱本身的短缺，因此，导致这些矛盾的根本原因在于固定分配频谱方案和独
占频谱使用权（即业务接入权或频谱准入权）原则，但由于固定频谱分配方案过去在频谱规
范管理方面曾发挥过很好的作用，同时存在巨大的经济和政治背景，短期内改变这种状况很
困难。

因此，现阶段最实际的办法是通过改变业务接入权或频谱准入权，以开放频谱使用、
提高频谱使用率和充分利用空闲频谱。

与不断开放新的频段满足新增业务的需求相比，改变
频谱资源的分配方式是更具有前景的一种方法。

建立在软件无线电基础上的无线智能通信系统—认知无线电CR（Cognitive Radio）是解
决上述无线低频谱利用率，实现无线频谱复用的最佳方案。

CR通过对周围环境的认知，根
据环境干扰的变化，自适应实时调整发射功率、载波频率和调制策略等参数，达到系统最佳
性能。

认知无线电目前还处于预研阶段，距实际应用还有很长一段路要走。

3.5 希尔伯特变换及小波变换简介
3.5.1 希尔伯特变换
希尔伯特变换（Hibert transform）反映了傅里叶正反变换之间存在单边特性与解析性的
对应关系。

在讨论调制、滤波等问题时用单边频谱分析比较方便。

通常一个实函数信号f(t)的频谱F(ω)是一个复数，包含幅度|F(ω)|和相位ϕ(ω)，其中|F(ω)|。