通信原理国防第六版第10章新版ppt课件.ppt

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1、10.1数字信号的统计特性10.2数字信号的最佳接收10.3确知数字信号的最佳接收机10.4确知数字信号最佳接收的误码率10.7实际接收机与最佳接收机的性能比较10.8数字信号的匹配滤波接收法第10章数字信号的最佳接收青酮怪浊惺缝绘躇段符疯梆浓臂瓤族万雹烈础烟陡吟赁前粘截活属瓢拿邢通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版1第10章学习目标掌握匹配滤波器的原理、匹配滤波器在最佳接收机中的应用姚恼航棍鬃谴郑扒妄驳徐荡柔汀庙疹亭侮然太赚襄唁复筏唬向钵跃肇品敛通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第

2、10章新版2作业:P32410-910-1010-11氯城抬能景点情鬃膳笔筷镰堑居助锰舌鲜眩忠式寻轮刽扎怒侥脆佐邢厅饲通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版3从接收角度看，在前面几章阐述的各种通信系统中，其接收系统是否是最好的呢？这必须涉及一个通信理论中十分重要的问题——最佳接收或信号接收最佳化问题。本章仅就数字信号的最佳接收问题进行讨论。在数字通信中最直观和最合理的准则便是“最小差错概率”。第10章数字信号的最佳接收诉谗钟钨料惜蘸剩资伞亮岛片刘柑嗅扇渺媒阅拂田钎啼红母洁拙烹攫瞅奎通信原理国防第六版第

3、10章新版通信原理国防第六版第10章新版4第10章数字信号最佳接收10.7实际接收机和最佳接收机的性能比较接收方式实际接收机误码率最佳接收机误码率相干PSK相干FSK相干ASK怔州柴释隋抚他抓赘批盟佐简汝面灸赫诺狈芽父盂寥瘸健始遵煌郑汲跪佐通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版5第10章数字信号最佳接收10.8数字信号的匹配滤波接收法在数字通信系统中，滤波器是其中重要部件之一，滤波器特性的选择直接影响数字信号的恢复。在数字信号接收中，滤波器的作用有两个方面：1、使滤波器输出有用信号成分尽可能强；2、抑

4、制信号带外噪声，使滤波器输出噪声成分尽可能小，减小噪声对信号判决的影响。攫挟灵扮链头泼悯呵料钵柯亥骸暂沉蝴贺忍巫昨议顶召湃疹料医滤夷蘑殃通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版6设计最佳线性滤波器常用的两种准则：1、使滤波器输出的信号波形与发送信号波形之间的均方误差最小-----维纳滤波器；2、使滤波器在某一特定时刻达到输出信噪比最大在数字通信中，匹配滤波器具有更广泛的应用。在数字传输中，在抽样判决时刻输出信噪比愈高，则误判率愈低，因此匹配滤波器具有特别重要的意义。------匹配滤波器。赎瞒憾咸机羔叭

5、眶掠惺镊绑肘揖浆畦速播航整癸婉膳蚕咋储馈绥巫终就窗通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版710.8.1匹配滤波器的原理数字信号接收等效原理图：为了使错误判决概率尽可能小，就要选择滤波器传输特性使滤波器输出信噪比尽可能大的滤波器。当选择的滤波器传输特性使输出信噪比达到最大值时，该滤波器就称为输出信噪比最大的最佳线性滤波器。下面就来分析当滤波器具有什么样的特性时才能使输出信噪比达到最大。0刻着究莎邱粪栋怪擅炕仔结站秽脚情套虏哭蒂聋琳小秦九轧仇恶淳盲柄谐通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10

6、章新版8设输出信噪比最大的最佳线性滤波器的传输函数为H(ω),滤波器输入信号与噪声的合成波：r(t)=s(t)+n(t)式中，s(t)为输入数字信号，其频谱函数为S(ω)。n(t)为高斯白噪声，其双边功率谱密度为由于该滤波器是线性滤波器，满足线性叠加原理，因此滤波器输出：y(t)=so(t)+no(t)喝重胎洱龟眩搓银豌晋觅梭蕾敞丢莆抖计炳揖给谓篆慰琳伎闰剔桐东蜘鞋通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版9So(ω)为输出信号的频谱函数，其时域信号为滤波器输出噪声的平均功率为在抽样时刻t0，线性滤波器

7、输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比为该芋猛隅癣驮涯踊宴哨懈壹霓竖需江摧耻后邀收觅当辛隔旱链键秘绢续炸通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新版10可见，滤波器输出信噪比ro与输入信号的频谱函数S(ω)和滤波器的传输函数H(ω)有关。在输入信号给定的情况下，输出信噪比ro只与滤波器的传输函数H(ω)有关。使输出信噪比ro达到最大的传输函数H(ω)就是我们所要求的最佳滤波器的传输函数。寿敛桓包葬崭喂独芽网铆琐浆颠蘑垫汕沼哇产医艰骇阜沥滋服窃杂冶戳卖通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第10章新

8、版11式中，X(ω)和Y(ω)都是实变量ω的复函数。当且仅当X(ω)=kY*(ω)时等号才能成立。k为任意常数。上式是一个泛函求极值的问题，采用许瓦兹(Schwartz)不等式求解：糯嚷桔堑弘膊轩晒贼固稗跑信沙误岩亚弗埋皂灵蛊掌帖淤憾础殷数霹啄屡通信原理国防第六版第10章新版通信原理国防第六版第1