数字信号最佳接收知识总结

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数字信号最佳接收

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《数字通信》教案 第3章数字信号最佳接收原理 1

第3章 数字信号最佳接收原理

§ 3.1 引言

1.问题的提出

数字通信系统

发送M元??信号?接收信号(观察信号)s信 道噪声与干扰y最 佳接收机最佳接收准则d使Pe最小Pe

问题:在给定信道条件下(白噪声、非白噪声、有ISI信道、多径衰落信道),如何设计最佳接收机,以获得最佳性能(Pe最小)。

关键:建立最佳接收准则,由此导出最佳接收机的结构,分析系统性能。

2.信号空间的描述

发送信号(M元) ?si(t)?i?1,2,?,M,或?si?,信道噪声n,接收信号 y。

s1n?s2N维信号空间?s3

如何由y判别发送信号si,使错误概率最小。

3.如何获得最佳接收

1)建立一个最佳接收准则——如“最小错误概率准则”(最常用、最合理) 2)充分利用信号结构的先验知识和信号与噪声的先验统计特性。 如p(s),p(n),p(y|s)

4.本章讨论的内容

1)最佳接收准则。

2)讨论在不同噪声和干扰的信道条件下的最佳接收机结构(数学模型)。 3)分析最佳接收机的性能(重点是白噪声信道条件下)。

《数字通信》教案 第3章数字信号最佳接

数字信号的最佳接收性能的研究

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装 订 线————————————————————————————————

实验总成绩: 报告份数:

西安邮电大学

通信与信息工程学院

科研训练论文

专业班级: 通信工程 学生姓名: 刘坤 学号(班内序号): 03101064(26) _

2013年 9 月 23 日

数字信号的最佳接收性能的研究 The best digital signal reception performance

摘要:本文研究数字信号最佳接收性能,运用MATLAB进行编程仿真

2ASK,2FSK,2PSK调制解调过程,按照错误概率最小作为“最佳”的准则比较各种调制的误码率情况。得出在E/n相同最佳接受时PSK系统的性能最佳,其次是FSK系统;ASK系统的性能最差。

Abstract: This paper studies the best signal receiving performance, using the MATLAB programming simulation of 2ASK, 2FS

数字信号的最佳接收性能的研究

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——————————————————————————装 订 线————————————————————————————————《数字信号的最佳接收性能的研究》 科研训练论文

实验总成绩:

报告份数:

西安邮电大学

通信与信息工程学院

科研训练论文

专业班级: 学生姓名: 学号(班内序号):

2013 年 9月 22日

《数字信号的最佳接收性能的研究》 科研训练论文

数字信号的最佳接收性能的研究

The research about the optimum reception of digital

signals

摘要

数字信号的最佳接收是通信理论中一个重要的问题。本文主要从接收机性能的角度,分析了数字信号如何在同样信道噪声的条件下,使得正确接收信号的概率最大,而错误接收信号的概率减到最小,即最佳接收的问题。应用Matlab进行仿真、分析,通过对系统信号误码率的仿真,更加直观的了解数字信号的最佳接收性能,以便于比较,评论和改进。

Abstract

The optimum reception of digital signals is an importa

第八章数字信号的最佳接收

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1 / 1

第八章 数字信号的最佳接收

8. 0、概述

数字信号接收准则:?

??→→相关接收机最小差错率匹配滤波器最大输出信噪比

8. 1、最佳接收准则

最佳接收机:误码率最小的接收机。

一、似然比准则

0 ≤ t ≤ T S ,i = 1、2、…、M ,

其中:S i (t) 和n (t)分别为接收机的输入信号与噪声,n(t) 的单边谱密度

为n 0

n(t)的k 维联合概率密度:

()似然函数→?

??

???-=?

S

T k

n dt t n n n f 0

20

1exp )2(1

)(σπ

式中:k = 2f H T S 为T S 内观察次数,f H 为信号带宽

出现S 1(t)时,y(t)的联合概率密度为:

[]?

??

???--=

?S

T k

n S dt t s t y n y f 0

2

10

1)()(1exp )2(1

)(σπ → 发“1”码 出现S 2(t)时, y(t)的联合概率密度为:

[]?

??

???--=

?S

T k

n S dt t s t y n y f 0

2

20

2)()(1exp )2(1

)(σπ→ 发“0”码 误码率:

f S2(y) f S1(y)

a 1 y T a 2 y

()()()()

()

()()

{t n t s

通信原理第八章(数字信号的最佳接收)习题及其答案

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第八章(数字信号的最佳接收)习题及其答案

【题8-1】试构成先验等概的二进制确知ASK(OOK)信号的最佳接收机系统。若非零信号的码元能量为Eb时,试求该系统的抗高斯白噪声的性能。 【答案8-1】

ASK(OOK)信号的最佳接收机系统如下图所示。

因为根据最佳接收机性能,有

A?Eb2n0 所以该系统的误码率为

Pe?12erfcA2?12erfcEb4n0

【题8-2】设二进制FSK信号为

s1?t??Asin?1t,s2?t??Asin?2t,0?t?TS0?t?TS

?1?4?TS,?2?2?1,s1?t?和s2?t?等可能出现。

1)构成相关检测器的最佳接收机结构。 2)画出各点可能的工作波形。

3)若接收机输入高斯噪声功率谱密度为n0/2(W/HZ),试求系统的误码率。 【答案8-2】

1)最佳接收机结构如下图所示。

1

2)各点波形如下图所示。

3)由题意知信号是等能量,即

E1?E2?E3?A0Ts22

该系统的误码率为

Pe?12erfcEb2n0?12erfcA0Ts2n0

2

【题8-3】 在功率谱密度为n0/2的高斯白噪声下,设计一个对下图所示 f(t)的匹配滤波器。

1)如何确定最大

数字信号处理实验总结

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实验一 离散信号及运算

一、 实验目的

1. 掌握MATLAB语言的基本功能及实现方法; 2. 掌握MATLAB中各种常用序列的表示和显示方法; 3. 熟练运用MATLAB进行离散信号的各种运算。 二、 实验原理

我们所接触的信号大多为连续信号,而计算机及其他设备处理的大多为数字信号。为了便于处理,往往要对信号进行处理使之变成离散数字信号。对信号进行时间上的量化(即采样)是对信号作数字化处理的第一个环节,要求理解采样的原理和采样的性质,知道采样前后信号的变化及对离散信号和系统的影响。 三、 实验内容

1、用MATLAB实现下列序列,并画出图形: ① 单位采样序列移位,x(n)??(n?3),0?n?10; 提示:实现单位采样序列:?(n)?{n=0:10;

x=[zeros(1,3),1,zeros(1,7)]; stem(n,x);

10.90.80.70.60.50.40.30.20.100123456789101n?0,可通过以下语句实现:x=zeros(1,N);x(1)=1; 0n?0

② 单位阶跃序列移位,x(n)?u(n?3),0?n?10 提示:实现单位阶跃序列:u(n)?{1n?0,可通过以下语句实现:x=ones(1,N)

数字信号处理知识点

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《数字信号处理》辅导

一、离散时间信号和系统的时域分析 (一) 离散时间信号

(1)基本概念

信号:信号传递信息的函数也是独立变量的函数,这个变量可以是时间、空间位置等。

连续信号:在某个时间区间,除有限间断点外所有瞬时均有确定值。 模拟信号:是连续信号的特例。时间和幅度均连续。

离散信号:时间上不连续,幅度连续。常见离散信号——序列。 数字信号:幅度量化,时间和幅度均不连续。 (2)基本序列(课本第7——10页)

?1,n?0?1,n?01)单位脉冲序列 ?(n)?? 2)单位阶跃序列 u(n)??

0,n?00,n?0???1,0?n?N?13)矩形序列 RN(n)?? 4)实指数序列 anu(n)

?0,n?0,n?N5)正弦序列 x(n)?Asin(?0n??) 6)复指数序列 x(n)?ej?ne?n (3)周期序列

1)定义:对于序列x(n),若存在正整数N使x(n)?x(n?N),???n?? 则称x(n)为周期序列,记为x(n),N为其周期。

注意正弦周期序列周期性的判定(课本第10页)

2)周期序列的表示方法: a.主值区间表示法 b.模N表示法 3)周期延拓

设x(n)为N点非周期序

数字信号处理课程总结(全)

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数字信号处理课程总结

以下图为线索连接本门课程的内容:

xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF(滤去高频成分)ya(t)x(n)

一、 时域分析

1. 信号

? 信号:模拟信号、离散信号、数字信号(各种信号的表示及关系) ? 序列运算:加、减、乘、除、反褶、卷积 ? 序列的周期性:抓定义

njwna、e?(n)(可表征任何序列)cos(wn??) u(n)、? 典型序列:、、RN(n)、

?x(n)??x(m)?(n?m)

m???特殊序列:h(n) 2. 系统

? 系统的表示符号h(n) ? 系统的分类:y(n)?T[x(n)]

线性:T[ax1(n)?bx2(n)]?aT[x1(n)]?bT[x2(n)] 移不变:若y(n)?T[x(n)],则y(n?m)?T[x(n?m)] 因果:y(n)与什么时刻的输入有关 稳定:有界输入产生有界输出

? 常用系统:线性移不变因果稳定系统 ? 判断系统的因果性、稳定性方法 ? 线性移不变系统的表征方法:

线性卷积:y(n)?x(n)*h(n)

NMk差分方程: y(n)??ak?1y(n?k)??bk?0kx(n?k)

3. 序列信号如何得来?

xa(t)x(n)抽样

数字信号处理课程总结(全)

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数字信号处理课程总结

以下图为线索连接本门课程的内容:

xa(t)数字信号前置滤波器A/D变换器处理器D/A变换器AF(滤去高频成分)ya(t)x(n)

一、 时域分析

1. 信号

? 信号:模拟信号、离散信号、数字信号(各种信号的表示及关系) ? 序列运算:加、减、乘、除、反褶、卷积 ? 序列的周期性:抓定义

njwna、e?(n)(可表征任何序列)cos(wn??) u(n)、? 典型序列:、、RN(n)、

?x(n)??x(m)?(n?m)

m???特殊序列:h(n) 2. 系统

? 系统的表示符号h(n) ? 系统的分类:y(n)?T[x(n)]

线性:T[ax1(n)?bx2(n)]?aT[x1(n)]?bT[x2(n)] 移不变:若y(n)?T[x(n)],则y(n?m)?T[x(n?m)] 因果:y(n)与什么时刻的输入有关 稳定:有界输入产生有界输出

? 常用系统:线性移不变因果稳定系统 ? 判断系统的因果性、稳定性方法 ? 线性移不变系统的表征方法:

线性卷积:y(n)?x(n)*h(n)

NMk差分方程: y(n)??ak?1y(n?k)??bk?0kx(n?k)

3. 序列信号如何得来?

xa(t)x(n)抽样

数字信号处理

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咸宁学院电子与信息工程学院 2009年秋季学期

2007级电子信息科学与技术本科

《数字信号处理》期末考试试卷(A卷、闭卷)

一、

选择题(每题2分,共20分)

1.已知某序列Z变换的收敛域为|Z|>3,则该序列为( B ) A.有限长序列 B.右边序列 C.左边序列 D.双边序列

2.线性移不变系统的系统函数的收敛域为|Z|>2,则可以判断系统为( B ) A.因果稳定系统 B.因果非稳定系统 C.非因果稳定系统

D.非因果非稳定系统

3.如题图所示的滤波器幅频特性曲线,可以确定该滤波器类型为( B )

A.低通滤波器 B.高通滤波器 C.带通滤波器 D.带阻滤波器

4.设某连续信号的最高频率为5kHz,采样后为了不失真的恢复该连续信号,要求采样频率至少为____Hz。( B )

A.5k B.10k C.2.5k D.1.25k

3??5.离散时间序列x(n)=cos(n-)的周期是( C )

78A.7 B.14/3 C.14 D.非周期

6.下列系统(其中y(n)是输出序列,x(n)是输入序列)