第7章 数字信号最佳接收(2)

与输入信号s1(t, φ1)频率相匹配的匹配滤波器单位冲激响应为 图 8 – 12 二进制随相信号最佳接收机结构 h1(t)= cosω1(t-t), 0≤t≤t 当输入y(t)时， 该滤波器的输出为 e1(t)=y(t)*h1(t)= 式中 式(8.4 - 35)在t=t时刻的取值为 e1(t)= 可以看出， 滤波器输出信号在t=t时刻的包络与图 8 - 12 所示的二进制随相信号最佳接收机中的参数m1相等。滤波器输出端的信号瞬时功率与噪声平均功率的比值最大的线性滤波器.其滤波器的传递函数形式是信号频谱的共轭.因此匹配滤波器对信号做两种处理：一、滤波器的相频特性与信号相频特性共轭,使得输出信号所有频率分量都在输出端同相叠加而形成峰值.二、按照信号的幅频特性对输入波形进行加权,以便最有效地接收信号能量而抑制干扰的输出功率.即当信号与噪声同时进入滤波器时,它使信号成分在某一瞬间出现尖峰值,而噪声成分受到抑制.匹配滤波器广泛用于雷达、声纳和通信.其作用是：一、提高信噪比.毫不夸张地说,任何电子系统都有匹配滤波或近似匹配滤波的环节,目的是提高信噪比.二、对于大时间带宽积信号,匹配滤波等效于脉冲压缩.因此可以提高雷达或声纳的距离分辨率和距离测量精度.在扩频通信中,可以实现解扩.。换句话说，当信号的传输速率c一定时，信号带宽w和信噪比s/n是可以互换的，即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求，当带宽增加到一定程度，允许信噪比进一步降低，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。