基于Matlab的匹配滤波器仿真系统设计

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1、课堂展示日期现代测试信号处理课程报告匹配滤波器2015/10/26ModernTechnologyonDetectionSignalProcessing(Coursereport)MatchedFilter基于Matlab的匹配滤波器仿真系统设计摘要：匹配滤波器是使输出信噪比最大的线性滤波器。本报告探讨了匹配滤波器的基本原理，在此体系上提出了基于Matlab的实验仿真系统。通过该实验系统，能够有效的增强课堂展示的效果，使同学更加清晰与直观的理解匹配滤波器的性质特点与应用特点关键词：信号处理，匹配滤波器，信噪比，M

2、atlab仿真AnExperimentSimulationSystemofMatchedFilterBasedonMatlabAbstract：MatchedfilterisakindoflinearfilterwhichhasthebiggestSNRofsignaloutput.Thispaperpresentsthefundamentaltheoryofmatchedfilter.Basedonthetheory,thispaperanexperimentsimulationsystemonMatlab.T

3、hepracticeofusingthisexperimentsystemcanmaketheclassdisplaymorevividlyandstudentscangainfurtherunder-standingonthepropertyandapplicationcharacteristicsofmatchedfilter.Keywords：SignalProcessing,MatchedFilter,SNR,MatlabSimulation匹配滤波器广泛用于雷达、声纳和通信。其主测试信号处理是应用最快、

4、成效最显著的新科要作用是提高信噪比，在强噪声条件下检测到有用学之一，广泛的用在通信、控制、生物医学、航空信号的存在，而不在于还原有用信号的波形。毫不航天等领域。在我们仪器科学与技术学科当中，测夸张地说，任何电子系统都有匹配滤波或近似匹配试信号处理也有着很重要的地位，信号能否有着合滤波的环节，目的是提高信噪比。适的处理方法，直接影响到实验的效果。匹配滤波器是输出端的信号瞬时功率与噪声平在本科测控技术与仪器专业学习的过程中，学均功率的比值最大的线性滤波器。其滤波器的传递院就开设了《信号与线性系统分析》、《数字信号函数

5、形式是信号频谱的共轭。匹配滤波器会对信号处理》等基础课程，研究生阶段则开设了《现代测做两种处理，使得其输出的信噪比达到最大：试信号处理》课程。本科时的课程重在基础理论的学习，在学习过程中需着力于构建基本的知识体系(1)滤波器的相频特性与信号相频特性共轭，使及框架。而到了研究生阶段，我们着眼于加深对系得输出信号所有频率分量都在输出端同相叠加而形统的理解及具体实例的分析与学习。因此，本课程成峰值。展示在讲述原理的同时，力求让同学们更加深刻的理解匹配滤波器的特点与适用范围，通过实验仿真(2)按照信号的幅频特性对输入波形

6、进行加权，这一手段，就可以更加生动与直观的达到这个目以便最有效地接收信号能量而抑制干扰的输出功的。率。1匹配滤波器概述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·2·现代测试信号处理课程报告匹配滤波器制。该实验系统选择一个相位调制的信号。信号方程为：2系统结构的设计8142s=10cos(10t+10t),(1)2.1实验仿真系统结构输入信号10本实验仿真系统利用Matlab中的GUI模块进行8制作，其界面如图所示。642/V0幅值-2-4-6-8-10-1-0.8-0.6

7、-0.4-0.200.20.40.60.81时间t/s-6x10图3输入信号波形图1仿真系统初始GUI界面随后将该输入信号进行FFT处理，其采样频率该实验系统在初始化系统后，通过下拉菜单的8为510Hz。在此可以体会到FFT的对称性，及其形式选择功能，并显示所选功能的图像，共有11可以看出其图像的边界为采样频率的值。项，包括“输入信号”、“输入信号FFT”、“噪声”、“噪声FFT”、“输入加噪声”、“输入加输入信号FFT噪声FFT”、“匹配滤波器”、“匹配滤波器0.5FFT”、“噪声通过滤波器”、“输入+噪声通

8、过0滤波器”、“输入通过滤波器”。-0.5/dB-1幅值-1.5-2-2.5-5-4-3-2-1012345频率f/Hz8x10图4输入信号FFT波形图2仿真系统最终GUI界面3.2噪声信号该系统通过输入、滤波器、输出这三个阶段的该系统选取了白噪声作为输入噪声，因为匹配图像展示，生动的体现出匹配滤波器的特点。滤波器对于白噪声下的信号有着姣好的性质，而对3实验与讨论色信号需