基于Hilbert变换的单边带调制系统及FPGA实现

付庆兴，高 嵩，李 义，董 刚，程 敏

（1.吉林大学a.计算机科学与技术学院；b.材料科学与工程学院，长春 130012；c.机械科学与工程学院，长春 130022；2.大连理工大学 汽车工程学院，辽宁 大连 116024）

基于Hilbert变换的单边带调制系统及FPGA实现

付庆兴1a，高 嵩2，李 义1b，董 刚1a，程 敏1c

（1.吉林大学a.计算机科学与技术学院；b.材料科学与工程学院，长春 130012；c.机械科学与工程学院，长春 130022；2.大连理工大学 汽车工程学院，辽宁 大连 116024）

为解决单边带调制方法因在载波调制技术中难以实现而不被广泛应用的问题，对单边带调制方法进行了研究，提出了基于Hilbert正交变换的单边带调制算法，以及该算法的FPGA（Field Programmable Gate Arrays）实现。建立了Matlab的系统分析模型，采用DSP Builder设计了单边带调制程序，并通过Modelsim对该程序进行了仿真，得到了理想的单边带调制的波形。仿真结果表明，100阶有限冲击响应滤波器可以理想地逼近Hilbert变换器。该算法共占用了15%的FPGA系统资源，有效降低了使用成本，并且在声频定向扬声器中获得了实际应用。

希尔伯特变换；单边带调制；现场可编程门阵列

0 引 言

在通信技术领域，载波调制技术已广泛应用于地面广播通信、卫星通信、信号传输等通信系统中。而在载波调制技术中，单边带调制方法（SSB：Single Sideband Modulation）具有占用带宽小和功耗低等优点，但在传统的通信技术中，由于滤波器设计难以实现，单边带调制技术并没有广泛应用于通信系统中［1］。随着数字信号处理技术的快速发展，通信系统也不断朝着数字化、软件化、智能化的方向发展，而单边带调制技术在数字信号处理平台上的实现也成为可能［2］。……