通信原理报告数字基带信号利用匹配滤波器的最佳接收模型设计解析.docVIP

??? 通信原理课程设计报告 题目： 数字基带信号利用匹配滤波器的最佳接收模型设计 　 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 目录： 摘要…………………………………………………………………………………1 关键词………………………………………………………………………………1 课程设计要求………………………………………………………………………1 正文…………………………………………………………………………………2 1.概述…………………………………………………………………………2 2.1设计原理…………………………………………………………………2 2.2.1硬件框图………………………………………………………………4 2.2.2Simulink平台模块……………………………………………………5 2.3.1设计过程………………………………………………………………5 2.3.2高斯白噪声发生器…………………………………………………………..5 2.3.3积分器…………………………………………………………………………6 2.3.4抽样判决器…………………………………………………………………7 3.1数据……………………………………………………………………7 3.2结果分析………………………………………………………………9 4.结论………………………………………………………………………10 参考文献…………………………………………………………………………10 【摘要】 匹配滤波器能将调制过的信号还原成原来的样子，而最佳接收机则是指在输入信号存在白噪声的情况下，将信号还原的同时还能优化处理成最准确的信号的接收系统。通常在判别一个系统的优劣时，误码率是个好判断标准。本次课程设计也将误码率作为一个重要的分析系统优劣的标准，设计一个误码率最小的接收系统。 【关键词】MATLAB simulink仿真平台 匹配滤波器 最佳接收机 【课程设计要求】仿真实现数字基带信号利用匹配滤波器的最佳接收机模型。接收信号为高斯白噪声的二进制数字序列x（t），其码型为双极性不归零码，利用匹配滤波器的最佳接收过程的时域图及频谱图，以及对所设计的系统性能进行分析。实现该最佳接收模型和非最佳接收机模型的区别和性能比较。 正文： 1.概述? 首先从匹配滤波器的定义：输出信噪比Ps/Pn最大的线性滤波器称为匹配滤波器来看。它的优秀性能使它成为一种非常重要的滤波器，广泛应用与通信、雷达相关的系统中。从相频特性上看，匹配滤波器的输入信号与相频特性是刚好完全相反的。这种情况下，信号通过匹配滤波器后，其相位为0，恰好能使信号时域出现相干叠加的结果。反观噪声的相位是随机的，所以噪声只会出现非相干叠加的结果。也就是说时域上的信噪比最大的问题解决了。从幅频特性来看，输入信号与匹配滤波器的幅频需要一致。也就是说，只要在信号频率越强的点，滤波器的放大倍数也会变得越大；在信号频率越弱的点，滤波器的放大倍数也相应的变得越小。换言之，这种特性使得匹配滤波器让信号尽可能通过，而不太会收噪声影响。在信号输入匹配滤波器之前出现的高斯白噪声的功率谱是相对平坦的，在各个频率点也是差不多的。因此，这种情况下，信号能够尽可能的通过，而噪声则被尽可能的减弱。在解决这两方面的问题后匹配滤波器还不够完美，需要进行最佳接收机准则检验。但这就需要另外的一些设计。 2.1设计原理 有y: y(t)=s(t)+n(t)。当发出信号为si(t)时，其概率密度函数为： 按照某种准则，可以对y(t)作出判决，使判决空间中可能出现的状态r1, r2, …, rm与信号空间中的各状态s1, s2, …, sm相对应。 Pe＝P(s1)P(r2/s1)＋P(s2)P(r1/s2) P(r2/s1)＝P(r1/s2)为错误转移概率。以使Pe最小为目标，导出最佳接收的准则。 把观察空间的取值域y划分成A1域和A2域，一旦接收机被构成后,则这个划分就被规定。该域的几何表示如图1所示。 图1 落在A1域的实现判为r1;A2域中的实现判为r2。因此Pe可写成： Pe＝P(s1)P(A2/s1)＋P(s2)P(A1/s2) 正确判决的概率为 Pc＝