电子科大通信原理实验三最佳接收机.doc

《电子科大通信原理实验三最佳接收机.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、电子科技大学通信学院最佳接收机<匹配滤波器）实验报告班级学生学号教师最佳接收机<匹配滤波器）实验一、实验目的1、运用MATLAB软件工具，仿真随机数字信号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复的方法。2、熟悉匹配滤波器的工作原理。3、研究相关解调的原理与过程。4、理解高斯白噪声对系统的影响。5、了解如何衡量接收机的性能及匹配滤波器参数设置方法。二、实验原理10/10对于二进制数字信号，根据它们的时域表达式及波形可以直接得到相应的解调方法。在加性白高斯噪声的干扰下，这些解调方法是否是最佳的，这是我们要讨论的问题。b5E2RGbCAP从最佳接收的意义上来说，一个数字通信系统的接收设备

2、可以看作一个判决装置，该装置由一个线性滤波器和一个判决电路构成，如图1所示。线性滤波器对接收信号进行相应的处理，输出某个物理量提供给判决电路，以便判决电路对接收信号中所包含的发送信息作出尽可能正确的判决，或者说作出错误尽可能小的判决。p1EanqFDPw图1简化的接收设备匹配滤波器是一种在最大化信号的同时使噪声的影响最小的线性滤波器设计技术。注意：该滤波器并不保持输入信号波形，其目的在于使输入信号波形失真并滤除噪声，使得在采样时刻输出信号值相对于均方根<输出）噪声值达到最大。DXDiTa9E3d1.一般情况下的匹配滤波器匹配滤波器的一般表示式如图2所示。匹配滤波器图2匹配滤

3、器s(t>：匹配滤波器输入信号；n(t>：匹配滤波器输入噪声；s0(t>：匹配滤波器输出信号；n0(t>：匹配滤波器输出噪声；h(t>或H(f>：匹配滤波器。匹配滤波器的目的就是使下式取最大值：<1）使上式取最大值的转移函数为：<2）式中是已知的时宽为T秒的输入信号的傅立叶变换，是输入噪声的功率谱密度PSD。K是一个任意非0实常数。是计算时的采样时间。详细推导公式见参考教材。RTCrpUDGiT2.白噪声条件下的结果10/10在白噪声条件下,匹配滤波器可简化描述如下：对白噪声，，上式变为：<3）特别是对输入的实信号波形时，有：<4）上式表明匹配滤波器<白噪声情况下）的冲激响

4、应就是已知输入信号波形反转并平移了，见图3，因此称滤波器与信号“匹配”。图3所示的匹配滤波器波形，也称积分－清除<匹配）滤波器。5PCzVD7HxA假定输入信号为矩形脉冲，如图3

5、形为矩形的数字信号传输技术中，该匹配滤波器相当于积分－清除滤波器。假设输入信号为矩形波形，在输出信号值最大时对其进行抽样。则处的滤波器的输出为：jLBHrnAILg<7）将图3

6、号在经过高斯白噪声污染后最佳的恢复。实验者可以在系统上进行不同参数的设置或更改，了解高斯白噪声对接收机的影响，了解最佳接收的过程。系统框图如图6所示。xHAQX74J0X图6匹配滤波器仿真框图整个仿真软件由随机二进制数据产生器、加性高斯白噪声信道、匹配滤波及采样判决器、直接采样判决器、示波器、比特误码计数器等六类模块构成。LDAYtRyKfE二进制数据产生器根据设置参数，产生一系列二进制随机数据，一路送入加性高斯白噪声信道，另一路送入采样器，作为参考的数据；同时输出两个时钟信号，一个用于采样判决，另一个用于数据同步<比特同步）。Zzz6ZB2Ltk加性高斯白噪声信道对输入的

7、数据混叠依据参数设置的噪声后一路送入匹配滤波及采样判决器，第二路送入直接采样判决器，第三路送入示波器供观察。dvzfvkwMI1匹配滤波及采样判决器根据匹配滤波器原理，对输入信号进行匹配滤波，滤波后的模拟数据一路送入示波器显示观察，第二路送入判决器进行采样判决，以重新恢复出原始的发送端的二进制数据信号，并将该判决数据输出给比特误码计数器。rqyn14ZNXI10/10直接采样判决器直接对接收到的有噪声信号进行判决，根据判决结果恢复出原始端发送的二进制数据。该数据也送入到另外一个比特误码计数器中。EmxvxOtOco