【摘要】:匹配滤波器的传输函数是发射信号频谱的复共轭,其冲击响应函数是发射信号时间表达式的镜像函数,因此要设计匹配滤波器必须预先知道发射信号的形式。匹配滤波器可用模拟的方法也可用数字方法来实现,可在时域也可在频域实现。2.1.2.1时域实现数字匹配滤波器由式可知,匹配滤波器的输出信号为:其中,h=s*。当输入信号为离散序列{x}时,则匹配滤波器输出序列{y}为:其中,h是数字滤波器的权系数。
匹配滤波器的传输函数是发射信号频谱的复共轭,其冲击响应函数是发射信号时间表达式的镜像函数,因此要设计匹配滤波器必须预先知道发射信号的形式。
匹配滤波器可用模拟的方法也可用数字方法来实现,可在时域也可在频域实现。早期,对于简单信号,常采用模拟的方法在频域实现,当信号比较复时,就难以精确地实现,往往采用近似的方法,如采用窄带滤波器去逼近对矩形射频脉冲匹配的滤波器,同时还必须适当地选择滤波器的通带宽度,才能使输出信噪比的损失减小。随着数字技术的发展,采用数字方法来实现匹配滤波已是十分方便的了。
2.1.2.1 时域实现数字匹配滤波器
由式(2-13)可知,匹配滤波器的输出信号为:
其中,h(t)=s*(t0-t)。当输入信号为离散序列{x(n)}时,则匹配滤波器输出序列{y(n)}为:(www.xing528.com)
其中,h(i)是数字滤波器的权系数。当h(i)=s*(N-i)时,它就成为匹配滤波器,它是直接实现线性卷积和的FIR滤波器结构。输入序列经延迟线(其延迟单元的延迟时间等于采样间隔)以及与相应的加权系数相乘并求和输出。输出序列y(n)是输入序列的自相关函数。对于主动信号检测系统(如雷达、声呐回声定位系统等),可由发射信号经采样量化来得到滤波器的各个加权系数。
2.1.2.2 频域实现数字匹配滤波器
设输入序列x(n),输出序列y(n),发射信号序列s(n)和加权系数h(n)的傅立叶变换分别为X(k),Y(k),S(k)和H(k),则:
这里,h(n)=s*(N-n)。这时,式(2-14)可表示为:
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