匹配滤波器特性

匹配滤波器特性一方面,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

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

实际上,在信号与系统的幅频特性与相频特性中,幅频特性更多地表征了频率特性,而相频特性更多地表征了时间特性

匹配滤波器无论是从时域还是从频域,都充分保证了信号尽可能大地通过,噪声尽可能小地通过,因此能获得最大信噪比的输出

 

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