Science&TechnologyVision科技视界《随机信号分析》是通信、雷达、电子对抗等众多电子信息类专业的一门重要基础课，其概念抽象，理论性强，是教学过程中的一大难点[1-3]。该课程在教学过程中起着桥梁的作用，一方面以概率论、随机过程为基础，另一方面又为后续的专业课程奠定基础[4-5]。窄带随机信号分析是教学过程中的重点内容，希尔伯特变换是分析和处理窄带随机信号的一个重要的理论工具，在信号处理过程中希尔伯特变换通常用来构造解析信号。因此，希尔伯特变换又是学习窄带随机信号分析的基础，然而目前很多教材在介绍希尔伯特变换的时候都是直接给出概念[6]，没有讲清希尔伯特变换引入的原因，概念之间的联系未清晰建立，让学生在理解方面存在一定畏难情绪，影响了教学效果。为降低学习难度，将教学内容与已学信号与系统中线性系统的性质、频移定理和傅里叶变换性质等知识充分融合，从希尔伯特变换概念引入原因、如何从本质上认识希尔伯特变换和希尔伯特变换的主要性质三个方面进行了优化设计，使得学员学习更加容易，理解更加透彻，知识掌握也更加系统、记忆更加深刻，为后续窄带随机信号的统计分析奠定基础。1希尔伯特变换引入在介绍希尔伯特变换时，许多参考教材都是以希尔伯特变换是分析窄带信号的有用数学工具开始，未直接给出具体原因，让初学者难以理解。课堂上从语音信号传输入手，其频率范围位于20~20000赫兹，最小波长为15千米，依据天线理论，天线尺寸需要与信号波长可比例特点，为将语音信号发射出去需要长度几十千米的天线，如果这样就不可能有手机的出现。为此，需要减小信号波长，主要手段就是采用频谱搬移方法，将信号从低频段搬移到高频短，通常载频远远大于信号带宽，将具有该特征信号称之为窄带信号。这就是通信、雷达、广播电视等信息传输系统传输信号采用窄带信号的原因。直接对窄带信号进行处理，根据采样定理采样频率必须大于最高频率的2倍才能完整保留信息，这样采样率非常高，严重增加了后续信号处理的软硬件复杂程度。考虑到实信号频谱特点为双边谱，然而在实际应用中，其负频率部分是DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2022.30.39“随机信号分析”课程中希尔伯特变换教学设计钟何平田振（海军工程大学电子工程学院，湖北武汉430033）【摘要】希尔伯特变换是随机信号分析中的重要教学内容，是学习窄带随机信号分析的基础。为提升“随机信号分析”课程希尔伯特变换内容教学效果，从课堂引入、本质理解、重要性质...
