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《最大輸出信噪比準(zhǔn)則接收機(jī)ppt課件.ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第9章 數(shù)字信號(hào)的最佳接收本章主要內(nèi)容§9.1引言(什么是“最佳接收”)§9.2最大信噪比準(zhǔn)則(即匹配濾波器)§9.3最小誤碼率準(zhǔn)則§9.4二進(jìn)制最佳接收機(jī)舉例對(duì)于考研的同學(xué),9.3節(jié)和9.2節(jié)同等重要§9.1引言一、什么是“最佳接收”類(lèi)似于香農(nóng)定理指出了特定帶寬和信噪比條件下的傳信率的極限，“最佳接收”告訴人們?cè)谔囟ǖ陌l(fā)送波形和噪聲情況下，接收機(jī)所能達(dá)到的最佳接收效果的極限即“最佳接收”是一種理論，是一種努力方向，但在實(shí)際中并不一定這么去設(shè)計(jì)接收機(jī)。二、最佳接收準(zhǔn)則“最佳”有不同的標(biāo)準(zhǔn)，我們把這些標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為“最佳接
2、收準(zhǔn)則”，常見(jiàn)的準(zhǔn)則有最大輸出信噪比準(zhǔn)則經(jīng)過(guò)對(duì)信號(hào)特殊處理，使得輸出信號(hào)在特定的時(shí)刻達(dá)到最大信噪比最小均方差準(zhǔn)則因?yàn)椤胺讲睢贝碇嗨贫?，所以接收信?hào)與哪個(gè)信號(hào)方差最小就表示發(fā)送的是哪個(gè)信號(hào)最小誤碼率準(zhǔn)則使得差錯(cuò)的概率最?。◤母怕史植济芏热胧郑?.2最大信噪比準(zhǔn)則及其最佳接收以“最大信噪比”為準(zhǔn)則的最佳接收機(jī)又稱(chēng)為“匹配濾波器”，下面將解釋這個(gè)名字的由來(lái)發(fā)送信號(hào)高斯白噪聲輸出信號(hào)的瞬時(shí)功率所以輸出信號(hào)的瞬時(shí)功率為輸出噪聲的平均功率根據(jù)§3.9節(jié)中的結(jié)論公式(3.9.8)可知一個(gè)平穩(wěn)隨機(jī)過(guò)程通過(guò)線性系統(tǒng)后的功率譜密
3、度是原來(lái)的
4、H(ω)
5、2倍所以當(dāng)功率譜密度為n0/2高斯噪聲通過(guò)線性的匹配濾波器時(shí)，輸出噪聲功率譜密度為匹配濾波器在t0時(shí)刻輸出的瞬時(shí)信噪比匹配濾波器最大瞬時(shí)信噪比這就是匹配濾波器能獲得的最大瞬時(shí)信噪比獲得最大瞬時(shí)信噪比的條件即上式中等號(hào)成立的條件，也就是許瓦茲不等式中等號(hào)成立的條件，為兩個(gè)函數(shù)共軛對(duì)上式兩邊同時(shí)取反付立葉變換可得（積分過(guò)程詳見(jiàn)公式9.2.9）在電路學(xué)中，兩個(gè)共軛的阻抗，我們通常稱(chēng)作“匹配”，這正是“匹配濾波器”名稱(chēng)的由來(lái)根據(jù)付立葉變換時(shí)移特性h(t)與s(t)的波形關(guān)系通過(guò)對(duì)任意一個(gè)s(t)波形，
6、畫(huà)出h(t)波形的方法，我們可知h(t)與s(t)關(guān)于t=Tb/2這條豎線呈左右對(duì)稱(chēng)如則匹配濾波器的輸出信號(hào)表達(dá)式根據(jù)信號(hào)與系統(tǒng)知識(shí)，輸出信號(hào)應(yīng)為單位沖激響應(yīng)與輸入信號(hào)之卷積，即[例題]已知s(t)如圖所示，求（1）輸出最大信噪比的時(shí)刻（2）匹配濾波器的單位沖激響應(yīng)和輸出波形（3）最大信噪比的值關(guān)于這類(lèi)題型的總結(jié)1、h(t)與輸出信號(hào)不是一回事2、h(t)與s(t)關(guān)于Tb/2對(duì)稱(chēng)3、輸出信號(hào)是h(t)與s(t)的卷積，通常要分段來(lái)討論相乘以后的積分結(jié)果4、信號(hào)能量可以從信號(hào)波形中計(jì)算出來(lái)匹配濾波器最佳接收模型作業(yè)
7、課后習(xí)題9.1注意：（1）設(shè)噪聲功率譜密度n0已知（2）h(t)與輸出信號(hào)不是一回事（3）h(t)與s(t)關(guān)于Tb/2對(duì)稱(chēng)（4）而輸出信號(hào)是h(t)與s(t)的卷積，共分4段§9.3最小誤碼率準(zhǔn)則我們?cè)诘?章講過(guò),二進(jìn)制不歸零信號(hào)的誤碼率根據(jù)第7章的討論,最佳判決電平y(tǒng)應(yīng)滿足:最大似然準(zhǔn)則根據(jù)上面的公式，我們可以得出一個(gè)誤碼率最小的最佳判決準(zhǔn)則這個(gè)準(zhǔn)則簡(jiǎn)稱(chēng)為“最大似然準(zhǔn)則”當(dāng)發(fā)“1”或發(fā)”0”是一個(gè)恒定電平時(shí)兩個(gè)條件概率就是高斯分布，從而可以具體計(jì)算。但，如果信號(hào)不是恒定信號(hào)呢？當(dāng)發(fā)送信號(hào)不是恒定電平信號(hào)時(shí)的條件
8、概率分布密度(證明過(guò)程從略)例如2ASK/2FSK/2(D)PSK調(diào)制波形,發(fā)”1”或發(fā)“0”時(shí)，波形不是一個(gè)恒定電平所以該信號(hào)加上噪聲后，也不是一個(gè)簡(jiǎn)單的高斯分布可證明其k維聯(lián)合概率密度為任意二進(jìn)制波形的最大似然準(zhǔn)則對(duì)于非恒定電平波形的信號(hào)（如2進(jìn)制數(shù)字調(diào)制信號(hào)），最大似然準(zhǔn)則變成：最小誤碼率準(zhǔn)則下的最佳接收機(jī)對(duì)上式兩端同取以e為底的對(duì)數(shù)（因?yàn)橹笖?shù)函數(shù)不易用電路實(shí)現(xiàn)）把積分號(hào)里的平方項(xiàng)展開(kāi)…最小誤碼率準(zhǔn)則下的最佳接收機(jī)由于基于這個(gè)假設(shè)，所以下面的結(jié)論和框圖不適用于單極性的基帶信號(hào)和2ASK信號(hào)！最小誤碼率準(zhǔn)則下的
9、最佳接收機(jī)整理上式得++§9.4二進(jìn)制最佳接收機(jī)舉例2ASK匹配濾波器（即最大信噪比準(zhǔn)則接收）t判決二進(jìn)制最佳接收機(jī)舉例等概率條件下2PSK最小誤碼率準(zhǔn)則接收機(jī)（教材上的圖錯(cuò)了）ttttttt本章重點(diǎn)小結(jié)常見(jiàn)的最佳接收準(zhǔn)則最大輸出信噪比準(zhǔn)則(匹配濾波器)h(t)的求法so(t)的求法最大信噪比的輸出時(shí)刻和數(shù)值計(jì)算最大似然準(zhǔn)則公式
