第8章数字信号的最佳接收 8.1匹配滤波器 8.2最小差错概率接收准则 8.3确知信号的最佳接收机 8.4随相信号的最佳接收机 8.5最佳接收机性能比较 8.6最佳基带传输系统 返回主目录
8.1 匹配滤波器 8.2 8.3 确知信号的最佳接收机 8.4 随相信号的最佳接收机 8.5 最佳接收机性能比较 8.6 最佳基带传输系统 第 8 章 返回主目录
第8章数字信号的最佳接收 在数字通信系统中,信道的传输特性和传输过程 中噪声的存在是影响通信性能的两个主要因素。人们 总是希望在一定的传输条件下,达到最好的传输性能, 最佳接收就是在噪声干扰中如何有效地检测出信号。 所谓最佳是在某种标准下系统性能达到最佳,最 佳接收是个相对的概念,在某种准则下的最佳系统, 在另外一种准则下就不一定是最佳的。在某些特定条 件下,几种最佳准则也可能是等价的 在数字通信中,最常采用的是输出信噪比最大准 则和差错概率最小准则
第8章 在数字通信系统中，信道的传输特性和传输过程 中噪声的存在是影响通信性能的两个主要因素。人们 总是希望在一定的传输条件下，达到最好的传输性能， 最佳接收就是在噪声干扰中如何有效地检测出信号。 所谓最佳是在某种标准下系统性能达到最佳，最 佳接收是个相对的概念，在某种准则下的最佳系统， 在另外一种准则下就不一定是最佳的。在某些特定条 件下，几种最佳准则也可能是等价的。 在数字通信中，最常采用的是输出信噪比最大准 则和差错概率最小准则
81匹配滤波器( Matched filter) 在数字信号接收中,滤波器的作用有两个方面 第一是使滤波器输出有用信号成分尽可能强;第二是 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 通常对最佳线性滤波器的设计有两种准则:一种 是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,由此而导出的最佳线性滤波器称为维纳 滤波器;另一种是使滤波器输出信噪比在某一特定时 刻达到最大,由此而导出的最佳线性滤波器称为匹配 滤波器。在数字通信中,匹配滤波器具有更广泛的应 用
8.1 匹配滤波器（Matched Filter） 在数字信号接收中，滤波器的作用有两个方面， 第一是使滤波器输出有用信号成分尽可能强；第二是 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。 通常对最佳线性滤波器的设计有两种准则：一种 是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，由此而导出的最佳线性滤波器称为维纳 滤波器；另一种是使滤波器输出信噪比在某一特定时 刻达到最大，由此而导出的最佳线性滤波器称为匹配 滤波器。在数字通信中，匹配滤波器具有更广泛的应 用
由数字信号的判决原理我们知道,抽样判决器输 出数据正确与否,与滤波器输出信号波形和发送信号 波形之间的相似程度无关,也即与滤波器输出信号波 形的失真程度无关,而只取决于抽样时刻信号的瞬时 功率与噪声平均功率之比,即信噪比。信噪比越大, 错误判决的概率就越小;反之,信噪比越小,错误判 决概率就越大。 y(t)t=to + HO 判决 输出 图8-1数字信号接收等效原理图
图 8 – 1 数字信号接收等效原理图 ＋ H( ) 判 决 s(t) n(t) r(t) y(t) t＝t 0 输 出 S N ( )o 由数字信号的判决原理我们知道，抽样判决器输 出数据正确与否，与滤波器输出信号波形和发送信号 波形之间的相似程度无关，也即与滤波器输出信号波 形的失真程度无关，而只取决于抽样时刻信号的瞬时 功率与噪声平均功率之比，即信噪比。信噪比越大， 错误判决的概率就越小；反之，信噪比越小，错误判 决概率就越大
因此,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岀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 滤波器输入 r(t)=s(t)+n(t) (8.1-1 滤波器输出 y(1)=S0()+n0(t) (8.1-2) So(t)= So(o)ela da S(OH(oe (8.1-3) 2丌
因此，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。 滤波器输入 r(t) = s(t) + n(t) (8.1 - 1) 滤波器输出 ( ) ( ) ( ) (8.1 - 2) 0 0 y t = s t + n t s t S e d S H e d j t j t ( ) ( ) 2 1 ( ) 2 1 ( ) 0 0 − − = = (8.1 - 3)