匹配滤波器

最佳接收,目的是使错误概率达到最小,也就是误码率最小,而决定误码率的因素有信噪比(负相关)、码间串扰。匹配滤波器要实现 在抽样时刻,滤波器的输出信噪比最大

常规的滤波器设计是采用 参数化设计,是一个不断优化参数的过程。而匹配滤波器是要 解出使信噪比最大的滤波器的方程。下面开始推导:


设时域确定性波形 ,经过一个恶心的信道,噪声是一个双边功率谱密度为 的高斯白噪声,则信噪比可以定义为

时刻抽样,现在要导出输出信噪比最大的 。其中输出波形 时刻为

噪声波形的功率

于是有 表达式如下:

量纲:


最终得到信噪比的最大值为 ,根据柯西……不等式取等条件有:

即为匹配滤波器的表达式。匹配滤波器实际上是原波形先翻转移位~而且可以发现,最大信噪比只与输入波形能量和噪声功率谱密度有关,与波形的形状无关!

那么波形的形状可以用来满足其它的要求,比如无码间串扰条件~