【2017年整理】第九章数字信号的最佳接收.ppt

教学提示 在数字通信系统中，信道的传输特性和传输过程中的噪声的存在是影响通信性能的两个主要因素。人们总希望在一定的传输条件下，数字通信系统达到最好的传输性能。 本章讨论的最佳接收，就是研究在噪声干扰中如何有效的检测出信号。它是利用概率论和数理统计的方法研究信号检测的问题。 第 八 章 数字信号的最佳接收 8．1　　引言 8.2　数字信号接收的统计表述 8.3　关于最佳接收的准则 3、最大似然准则（最小误码率准则） 二进制数字信号的接收。 假设两个可能接收的信号为s1和s2,相应的先验概率分别为P(s1) 和P(s2)，则在发送s1条件下出现接收波形y的概率密度函数 和在发送s2条件下出现接收波形y的概率密度函数 误码率： 8.4　　确知信号的最佳接收 二、二进制确知信号最佳接收机的抗噪性能 性能：误码率 对于最佳接收机，能达到的性能极限，即获得最小误码率。 先验等概情况下： 四、M进制信号的最佳接收机 8.5 随参信号的最佳接收 8.6 实际接收机与最佳接收机的性能比较 实际接收机指相干解调2PSK、2FSK、2ASK，包络检波2FSK、2ASK及差分相干解调2DPSK，最佳接收机指最佳相干接收机和最佳非相干接收机。 8．7 匹配滤波器及其在最佳接收中的运用 概念：输出信噪比最大的最佳线性滤波器 应用：在数字信号检测和雷达信号的检测中具有特别重要的意义。在输出信噪比最大准则下设计一个线性滤波器具有实际意义。 一、 数学模型及课题 二、分析结论 1 匹配滤波器传输函数H(ω) 3 匹配滤波器输出波形 4 最佳判决时刻t0 5 二进制匹配滤波器结构 结论: 二、二进制确知信号最佳接收机的匹配滤波器形式 8．7 基带系统的最佳化 三、二进制随相信号最佳接收机的匹配滤波器形式 用匹配滤波器代替相关器 第8章 教学要求 ·了解最佳接收的概念和准则 ·掌握二进制确知信号最佳接收机、匹配滤波器的构成及抗噪性能 ·了解最佳数字通信系统结构 例8.1 例8.2 例8.3 输出最大信噪比： 匹配滤波器传输函数： y (t) = s (t) + n (t) s 0 (t) + n 0 (t) h(t) 2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 结论：匹配滤波器的冲激响应是信号s(t)的镜像信号s(-t)在时间上平移t0后得到的信号。 t0为输出信噪比最大时刻。 2 匹配滤波器冲击响应 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 根据下图，当t=T时，输出信号幅度最大，该时刻即为最佳判决时刻。 T T T 2T 2T Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 输出 a(t) b(t) cp(t) y(t) s1(T-t) s2(T-t) 比较器 比较器是在t=T时刻进行比较的。如果h1(t)支路的样值大于h2(t)支路的样值，判为s1(t)，否则判为s2(t)。 注意: 判决时刻若有偏离,将影响接收机的性能。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 设t0为输出信噪比最大时刻（t0≥T，一般取t0=T） h(t)=Ks(t0-t) H(ω)=KS*(ω)e-jωt0 s0(t)=s(t)*h(t)=KR(t-t0) R(t)为s(t)的自相关函数 r0max=2E/n0 输出信噪比的最大值 例8.1 例8.2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5