数字信号接收与匹配滤波器.ppt

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1、数字信号接收与匹配滤波器在数字信号接收中，滤波器的作用主要有两个方面：使滤波器输出有用信号尽可能强；抑制信号带外噪声，是滤波器输出噪声成分尽可能小，以减小噪声对信号判决的影响。通常对最佳线性滤波器的设计有两种准则：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，这样的最佳线性滤波器称为维纳滤波器。使线性滤波器在输出端能够提供最大化的瞬时信噪比，这种提供输出信噪比最大化的最佳滤波器称为匹配滤波器。在数字通信中，匹配滤波器应用的更为广泛。匹配滤波器一、基本原理令x(t)=s(t)+n(t),其中n(t)为噪声，h(t)为冲激响应函数。若x(t)经过h(t)后有最

2、大的信噪比输出，则h(t)就称为匹配滤波器。经过匹配滤波器后输出数据再经过判决函数，就可以输出数字信号波形。滤波器输入滤波器输出其中滤波器输出的噪声平均功率为抽样时刻t0，滤波器输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比由上式可以看出，在输入信号给定的情况下，输出信噪比r0只与滤波器的传输函数有关。使输出信噪比r0达到最大的传输函数就是我们所需求的最佳滤波器传输函数。利用许瓦兹不等式等号成立条件：K为非0常数令可得根据帕塞瓦尔定理有因此最大输出信噪比为二、h(t)表达式根据许瓦兹不等式成立的条件可得匹配滤波器三、匹配滤波器的输出信号输出信号为上式表明，匹配滤波器的输出波形

3、是输入信号s(t)的自相关函数的K倍。在t0时刻得到最大输出信噪比。由于信噪比与K无关，所以K通常取1。四、判决设s(t)为二进制数字信号码元:当1-s(t)0.5时，判决为1当1-s(t)>s(t)-0即s(t)<0.5时，判决为0也就是s(t)>0.5s(t)<0.5举例h(t)A0Ts(t)A0T*0y(t)A2TT2T作业请画出在信噪比从-5dB-5dB，画出单点采样、平均采样(采样点为10和小于10点）和匹配滤波器的误码率曲线图。实验结果从实验结果可以看出，在-5dB-5dB范围内，单点采样、平均采样(10点)和匹配滤波器三种方式

4、的误码率整体都是下降的，但相比之下单点采样误码率比平均采样(10点）和匹配滤波器的误码率都要大。而在高斯白噪声的条件下，平均采样（10点）和匹配滤波器的误码率相等。从这个实验结果可以看出，在-5dB-5dB范围内，平均采样（5点）的误码率比平均采样（10点）和匹配滤波器的误码率要大，但比单点采样的误码率小。