数字匹配滤波器的设计.docx

  1. 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
数字匹配滤波器的设计

数字信号课外作业数字匹配滤波器的设计 在数字通信系统中,最常用的准则是最大输出信噪比准则,在此准则下获得的最佳线性滤波器叫做匹配滤波器 1.匹配滤波器原理在通信系统中,若接收机输入信噪比相同,所设计的接收机的输出信噪比最大,则能够最佳地判决出有用信号,从而可以得到系统最小误码率,这就是最大输出信噪比准则。 在数字通信系统里,可在接收机内采用一种线性滤波器,当加噪信号通过它时,使其中有用信号加强并使噪声衰减,并在采样时刻使输出信号的瞬时功率与噪声平均功率之比达到最大,这种线性滤波器称为匹配滤波器。 设接收滤波器的传输函数为H(w),滤波器输入为 r(t)=s(t)+n(t)⑴式中,s(t)为输入有用信号,其频谱为S(w);n(t)为高斯白噪声。由于线性滤波器满足叠加原理,因此滤波器输出为 y(t)=s0(t)+n0(t) ⑵式中,s0(t)和n0(t)分别为s(t)和n(t)单独通过此滤波器的输出。 由线性系统最大响应原理,设K为常数,可以导出当接收滤波器满足 HR(ω)= K(ω) ⑶时,滤波器输出信噪比最大。即当一个线性相位滤波器传输函数等于输入信号频谱复共轭时,称为匹配滤波器。2.匹配滤波器设计 由无码间干扰(奈奎斯特准则)和最佳接收机原理可以导出,在理想信道的数字通信系统中,若接收和发送滤波器传输函数分别为HR(f)和HT(f),而且有 S(f)=HR(f)HT(f) ⑷时,则系统无码间干扰,并可实现最佳接收。在实用中,发送端输入信号频谱常用升余弦函数S(f)= ⑸ 式中,T为脉冲间隔,0 a≤1为频谱滚降系数,ω=2 图为按⑷和(5)式设计并用MATLAB程序实现频率特性为HR(f)和HT(f)的滤波器,其中HR(f)是HT(f)的匹配滤波器。解:设计符合题意的数字滤波器的最简便方法是采用线性相位FIR滤波器,其幅度特性为|HR(f)|=|HT(f)|= ⑹式中,S(f)由(5)式给出。设hR(f)为滤波器单位脉冲响应,N为奇数是滤波器阶数,按频率响应与脉冲响应的关系有HR(f)= ⑺式中,TS为采样间隔,按采样定理,采样频率至少为 fs=2×1/T,为了保证一定的过渡带,选择fs=1/Ts=4*1/T ⑻因此,频谱重叠频率为fs/2=2/T,所以可在△f==为间隔的等间隔频率点上对S(f)进行采样,因此可得HR(m△f)== ⑼按照时频关系,hR(n)亦可表达为HR(n)= ⑽由于,滤波器为线性相位,要求滤波器单位脉冲响应hR(n)采用(N-1)/2个采样延迟,以保证hR(n)的对称性。 设N=31,a=1//4,满足题意的匹配滤波器实现程序如下clear all;close all;N=31;T=1;alpha=1/4;n=-(N-1)/2:1:(N-1)/2;%h_R的表达式可由下段获得for i=1:length(n); h_R(i)=0; for m=-(N-1)/2:1:(N-1)/2; h_R(i)=h_R(i)+sqrt(S(4*m/(N*T),alpha,T)*exp(j*2*pi*m*(n(i))/N); end;end;n2=0:N-1;%求得滤波器频率特性[H_R,W]=freqz(h_R,1);%转换为归一化幅度频率特性magH_R_in_dB=20*log10(abs(H_R)/max(abs(H_R)));%求得包括收发端滤波器的系统脉冲响应H_T=H_R;imp_resp_of_cascade=conv(H_R,H_T);n3=0:length(imp_resp_of_cascade)-1;%h_R绘图figure(1)stem(n2,h_R);%频率特性绘图figure(2)plot(W/max(W)/2,magH_R_in_dB);%系统脉冲响应绘图figure(3)stem(n3,imp_resp_of_cascade);%升余弦频谱子程序S.mfunction[y]=S(f,alpha,T);if(abs(f)((1-alpha)/(2*T))) y=0;elseif(abs(f)((1-alpha)/(2*T))) y=(T/2)*(1+cos((pi*T/alpha)*(abs(f)-(1-alpha)/(2*T))));else y=T;end;

您可能关注的文档

文档评论(0)

wuyuetian + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档