匹配滤波器

时间:2024-05-29 18:54:07编辑:莆田seo君

简述匹配滤波器的性质

亲,[握手]匹配滤波器具有以下主要性质:1,最优性:匹配滤波器在理论上具有最佳的信噪比性能,可以最大程度地提取出与模板完全匹配的信号。2,线性性:匹配滤波器是线性系统,具有叠加和缩放性质。这意味着可以将多个模板的响应叠加以实现多目标检测,也可以通过缩放模板以适应不同尺度的目标。【摘要】
简述匹配滤波器的性质【提问】
您好,[握手]亲,匹配滤波器是一种数字信号处理技术,用于识别和提取信号中特定模式的方法。它的工作原理是将输入信号与预先定义好的模板进行卷积运算,以实现对特定模式的匹配。【回答】
亲,[握手]匹配滤波器具有以下主要性质:1,最优性:匹配滤波器在理论上具有最佳的信噪比性能,可以最大程度地提取出与模板完全匹配的信号。2,线性性:匹配滤波器是线性系统,具有叠加和缩放性质。这意味着可以将多个模板的响应叠加以实现多目标检测,也可以通过缩放模板以适应不同尺度的目标。【回答】
3,旋转不变性:匹配滤波器在一定程度上具有旋转不变性,即模板可以匹配输入信号中旋转一定角度的目标。4,带宽选择性:匹配滤波器可以通过调整模板的频率响应来选择感兴趣的频率带宽,滤除不需要的频率成分。【回答】
5,平移不变性:匹配滤波器对输入信号的平移具有不变性,即模板可以匹配输入信号中不同位置的目标。6,噪声鲁棒性:匹配滤波器对一定程度的噪声具有鲁棒性,可以抵抗噪声对匹配结果的影响。【回答】
亲,[握手]综上所述,匹配滤波器具有最优性、线性性、旋转不变性、带宽选择性、平移不变性和噪声鲁棒性等性质,使其成为一种常用的信号处理工具,在目标检测、图像处理和通信系统等领域具有广泛应用。【回答】


[create_time]2023-07-09 13:36:43[/create_time]2023-07-24 13:34:41[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]学富教育[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.b2fc0fff.BC4eRVnWJXyI48V_oWW7zQ.jpg?time=5254&tieba_portrait_time=5254[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]153[view_count]

相关接收和匹配滤波器的异同点

相同点:无论信号的形式或格式如何,相关接收和匹配滤波器都可以将其转换成符合信号处理器检测电路要求的特征,然后发送到智能用户界面。将接收到的信号与本地信号(可能是接收端保存的发射信号)相乘进行积分的解调称为相关解调。
不同点:
1、相关接收机是基于错误概率最小准则推导出来的; 而匹配滤波器则是基于最大信噪比准则推导的。
2、相关接收机只是得到单点相关值,而匹配滤波器则是得到整个相关值,故而又称后者为全景滤波器。


[create_time]2022-01-30 20:50:06[/create_time]2021-12-29 00:53:23[finished_time]1[reply_count]2[alue_good]捂肚子的冰冰[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.41421053.XxbNyim_q94x2m0MDSot2Q.jpg?time=9405&tieba_portrait_time=9405[avatar]超过48用户采纳过TA的回答[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]3041[view_count]

匹配滤波器

在通信技术中需要在噪声中发现或分辨弱信号,一般来说信号通过系统获得的信噪比是系统有效性的一个度量。1943年,诺兹提出了匹配滤波器原理,匹配滤波器能够在信道是加性噪声的情况下,输出的信噪比最大。

下面是信号接收框图,先从时域来推导匹配滤波器形式:










1.3匹配滤波器不能等效成相关器的情况

先说结论 :发送信号波形没有限制在一个符号发送间隔的时候,匹配滤波器不能等效成相关器。

假设信道是理想限带信道,我们采用满足奈奎斯特准则的根号升余弦滤波器:

接收和发送滤波器进行匹配得到升余弦滤波器,图形如下(符号间隔为0.1s),在抽样点处均为0,没有码间干扰。实际中,我们不会发送无限长的波形,进行适度截短,这里选取整个波形宽度为6Ts=0.6s




如果用相关器,式中s(t)为截短后根号升余弦波形:

在T时刻采样的话,并不能取到所有信号能量,因此匹配滤波器不能等效成相关器。

1.4噪声是有色噪声

如果输入噪声不是白噪声,而是有色噪声(功率谱密度不是平的),再来看匹配滤波器的形式。

从频域推导:

分析一下结论,滤波器本质是将输入信号频谱s(f)进行加权,信号越强,噪声越弱,H(f)的幅度值越大,共轭的作用是将不同频率处的不同相位转化为同相,使得抽样时刻信噪比最大。

匹配滤波器 - 刘梳子的文章 - 知乎


https://zhuanlan.zhihu.com/p/38076008


[create_time]2022-07-13 15:00:43[/create_time]2022-07-22 19:35:32[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]清宁时光17[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.f66817d0.sg2uptlA4rVTuV_qaAgZJw.jpg?time=582&tieba_portrait_time=582[avatar]TA获得超过1.1万个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]135[view_count]

匹配滤波器的原理

数学原理就是利用输出信号的功率比上噪声功率,输出信号是滤波器响应与输入信号的时域卷积,然后利用不等式得出一个最大信号瞬时功率与噪声平均功率之比,再反解出滤波器响应。在信号处理中,匹配滤波器可以用来解调基频带脉冲信号,基频带脉冲信号意指信号内容为同一波形信号乘上一个常数,在每个周期出现,每个周期中代表着或多或少的信息量。扩展资料:一、相关特性一方面,从幅频特性来看,匹配滤波器和输入信号的幅频特性完全一样。这也就是说,在信号越强的频率点,滤波器的放大倍数也越大;在信号越弱的频率点,滤波器的放大倍数也越小。这就是信号处理中的“马太效应”。也就是说,匹配滤波器是让信号尽可能通过,而不管噪声的特性。因为匹配滤波器的一个前提是白噪声,也即是噪声的功率谱是平坦的,在各个频率点都一样。因此,这种情况下,让信号尽可能通过,实际上也隐含着尽量减少噪声的通过。二、作用匹配滤波器对信号做两种处理:1、滤波器的相频特性与信号相频特性共轭,使得输出信号所有频率分量都在输出端同相叠加而形成峰值。2、按照信号的幅频特性对输入波形进行加权,以便最有效地接收信号能量而抑制干扰的输出功率。即当信号与噪声同时进入滤波器时,它使信号成分在某一瞬间出现尖峰值,而噪声成分受到抑制。匹配滤波器广泛用于雷达、声纳和通信。其作用是:1、提高信噪比。毫不夸张地说,任何电子系统都有匹配滤波或近似匹配滤波的环节,目的是提高信噪比。2、对于大时间带宽积信号,匹配滤波等效于脉冲压缩。因此可以提高雷达或声纳的距离分辨率和距离测量精度。在扩频通信中,可以实现解扩。参考资料来源:百度百科-匹配滤波器

[create_time]2019-08-06 19:25:55[/create_time]2013-04-20 11:37:57[finished_time]4[reply_count]12[alue_good]暴走爱生活55[uname]https://pic.rmb.bdstatic.com/bjh/user/17d66302275ac6a2fccf573176798f88.jpeg[avatar]我是生活小达人,乐于助人就是我[slogan]我是生活小达人,乐于助人就是我[intro]18981[view_count]

匹配滤波器形式的最佳接收机输出信噪比最大的时刻为什么

匹配滤波器形式的最佳接收机输出信噪比最大的时刻为什么匹配滤波器是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也就是说有最大的信噪比。其滤波器的传递函数形式是信号频谱的共轭。对最佳线形滤波器的设计有两种准则其中一种是是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成为匹配滤波器。在数字通信中,匹配滤波器具有广泛的应用。因此匹配滤波器是指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致,使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。【摘要】
匹配滤波器形式的最佳接收机输出信噪比最大的时刻为什么【提问】
匹配滤波器形式的最佳接收机输出信噪比最大的时刻为什么匹配滤波器是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也就是说有最大的信噪比。其滤波器的传递函数形式是信号频谱的共轭。对最佳线形滤波器的设计有两种准则其中一种是是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成为匹配滤波器。在数字通信中,匹配滤波器具有广泛的应用。因此匹配滤波器是指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致,使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。【回答】


[create_time]2022-11-18 11:20:40[/create_time]2022-12-03 08:49:44[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]帐号已注销[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.91dbb65c.OQKVnRgrnBuTXqCS392e_w.jpg?time=1893&tieba_portrait_time=1893[avatar][slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]63[view_count]

匹配滤波器是指

匹配滤波器 指滤波器的性能与信号的特性取得某种一致,使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。一方面,从幅频特性来看,匹配滤波器和输入信号的幅频特性完全一样。这也就是说,在信号越强的频率点,滤波器的放大倍数也越大;在信号越弱的频率点,滤波器的放大倍数也越小。这就是信号处理中的“马太效应”。也就是说,匹配滤波器是让信号尽可能通过,而不管噪声的特性。因为匹配滤波器的一个前提是白噪声,也即是噪声的功率谱是平坦的,在各个频率点都一样。因此,这种情况下,让信号尽可能通过,实际上也隐含着尽量减少噪声的通过。这不正是使得输出的信噪比最大吗?另外一方面,从相频特性上看,匹配滤波器的相频特性和输入信号正好完全相反。这样,通过匹配滤波器后,信号的相位为0,正好能实现信号时域上的相干叠加。而噪声的相位是随机的,只能实现非相干叠加。这样在时域上保证了输出信噪比的最大。匹配滤波器的作用:1、提高信噪比。毫不夸张地说,任何电子系统都有匹配滤波或近似匹配滤波的环节,目的是提高信噪比。2、对于大时间带宽积信号,匹配滤波等效于脉冲压缩。因此可以提高雷达或声纳的距离分辨率和距离测量精度。在扩频通信中,可以实现解扩。

[create_time]2023-05-06 17:03:13[/create_time]2023-05-10 20:07:19[finished_time]1[reply_count]0[alue_good]小浮生歇[uname]https://himg.bdimg.com/sys/portrait/item/wise.1.82491468.TVG8Lfw9c9Md10HeCrFMGg.jpg?time=2588&tieba_portrait_time=2588[avatar]TA获得超过153个赞[slogan]这个人很懒,什么都没留下![intro]16[view_count]

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