通信系统基于matlab的成型与匹配滤波器设计与仿真分析.docVIP

西南科技大学 通信系统课程设计报告 课程名称： 通信系统课程设计 设计名称： 基于matlab的成型与匹配滤波器设计与仿真分析 姓 名： 学 号: 班 级： 通信1204 指导教师： 起止日期： 2014.6.26——2014.7.17 西南科技大学信息工程学院制 课 程 设 计 任 务 书 学生班级： 通信1204 学生姓名： 梁高丽 学号： 设计名称： 基于matlab的成型滤波器与匹配滤波器设计与仿真分析 起止日期： 2014.6.26——2014.7.17 指导教师： 候宝临 设计要求： （1）19周之前完成，提交报告并答辩（打印稿）； （2）报告严谨雷同（如有发现，视为作弊） （3）基于matlab已有滤波器函数或simulink滤波器模块设计成型滤波器与匹配滤波器 观察信号成型前、后变化，匹配前后变化，并进行分析。 课 程 设 计 学 生 日 志 时间 设计内容 7.3 确定此次课程设计题目 7.4 询问指导老师对应题目，解析题目 7.5 开题，学习matlab软件使用 7.6 查找相应资料对此次设计进行理论支撑 7.7 制定设计方案 7.8 使用sumlink进行设计 7.10 对设计内容进行检查 7.14 誊写实验报告 基于MATLAB的成型与匹配滤波器 设计与仿真分析 摘要 滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。 成型滤波器是输入端常用的低通滤波器，经信道到接收滤波器的整个传输过程。接收端的滤波是对整个传输函数的补偿，并且平滑波形，消除部分码间干扰（ISI）。 匹配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配滤波器是一种非常重要的滤波器，广泛应用与通信、雷达等系统中C.更好的了解通信原理的相关知识，磨练自己分析问题、查阅资料、巩固知识、创新等方面能力。 2.2 设计目的 对于数字信号系统最难以做到的就是在调制过程中合理地解决码间干扰和提高输出信噪比这两点。 信号的相位跳变是瞬时变化的，瞬时变化的相位会使信号频谱发生扩散，导致需要非常大的信道带宽才能无失真地传输信号。为了把信号频谱限制在一个比较合理的范围内，对基带信号进行滤波是必不可少的。但是基带滤波会使信号在时域上扩展，如果设计不好将在接收端引起严重的码间干扰（ISI）。利用成型滤波消除码间干扰对信号传输的影响。 在数字通信系统中，匹配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。在数字信号接收中，?滤波器的作用有两个方面，使滤波器输出有用信号成分尽可能强；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。? 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。 解调器中抽样判决以前各部分电路可以用一个线性滤波器来等效.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。 所以引用匹配滤波器对信号进行滤波，达到消除高斯白噪声，提高信噪比的作用。 设计原理 3.1成形滤波器设计原理 根据奈奎斯特准则表明任何滤波器只要其冲激响应: 就可以消除码间串扰，满足奈奎斯特准则的滤波器称作奈奎斯特滤波器。当调制信号在信道中传输时会引入失真，我们可以利用传递函数与信道相反的均衡器来完全消除失真，则整个传递函数可以近似为发射机