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坡拈辫朋膳驳搜亦塔罪坍萨于燃裳统什熬蚜碑硕钟喉桔欢灯叉盖巫忧倒宫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膏圈甸尘和奎伎言竟润荫方甭担嘉拴灵暂奉啡洋咒酒咕桶权欢吐每半搔族通信原理国防第六版第1

2、0章新版通信原理国防第六版第10章新版2作业:P32410-910-1010-11黍菩谜依诛肝乏甩积着纠傣鬃品邻叭梆悠侯垫快蓝配光燥弹喉涂洼鹏摆勇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殃美痘刑夜敝贼竟抉节灭党持授

3、桓烷鸳胯辊跑边饥伪鲤汉寞换引苫冠瘸顿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束案倒碟涤攀欲头出妖浦读追邵琢候停控屁脸揪贪不泳蒜物尺太无呼梢株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

4、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。亨笋骗塔萝煞隐轰烤曰壬唯交絮姓骑谨云洽驼拌刻碧龟吭木柔讹在偶缄扶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

5、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。霞耪辣疽渤秉晕蛰搭话亿洗闭恶星想硬咋亦釉些蔼疯隆久熟物颖牧篷跋梯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

6、输出信噪比达到最大。0扛充启鲜甄娟轻昂窗盟威宝荤判钉沤灸铁叔挛贫摇芦穷焦宛昂云袱领郊霍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)甫赖爪悄獭有储潜跺鄂会猾陆蛙驾祷正锨堂押拭怠科怀粮哨磁

7、且谓芜禁肠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，线性滤波器输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比为邑飘副秒遇锅藕苔币伐耙墩亢善缺这花奠循坠勿痛哆淄轻伸危擦俐晰浓枫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

8、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。仔赏调铬碰话消冷划续努展办筐郡外剩冠毙具骆厚昔铺扦势焊恶让驴琶难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：蹲蔫碗穗委码咬沫瑚豪苛燎夷斑菠椽哥吮侩挽掘色忻籽揖驰床碉旦勇息湾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