匹配滤波器真的能提高信噪比吗?

信息处理 数字通信
2022-02-16 11:04:47

匹配滤波器是否真的提高了 SNR 还是最大化了它(确保它不低于应有的水平)?提高 SNR 对我来说没有意义,因为假设接收器具有特定的 NF,它为特定功率水平和特定 BW 的信号定义 SNR,提高 SNR 将意味着降低 NF,这没有意义,不是吗? ?


假设符号或比特率 =1/BW(滚降几乎等于零)的脉冲整形 BPSK 信号,匹配滤波器输出处的 SNR =Eb/No,将分母和分子乘以 BW 我们得到:功率/噪声功率和噪声功率当然是 N​​F 的函数,那么在这种情况下改进在哪里?或者您是否想说已经假设信号 BW=1/rate 因为脉冲整形是完成这项工作的条件?

2个回答

没有矛盾。匹配滤波器经常被使用,因为它们是滑动相关器的实现,它是AWGN通道中线性调制的最佳检测器(在最大似然意义上)。也就是说,当滤波器与滤波器匹配的信号接收点对齐时,匹配滤波器输出的 SNR 将最大化。

这与您的接收器的已知特性(即它的噪声系数)并不矛盾。需要注意的一点是,匹配滤波器输入端的 SNR可能不同于滤波器输出端的 SNR。匹配滤波器输入(即前端的输出)的 SNR 由接收器输入的信号功率和前端的噪声系数决定。但是通过应用匹配滤波等信号处理技术,您可以提高 SNR 以实现更准确的检测。

提高 SNR 意味着降低 NF

不是这样。通过滤波(不一定是匹配滤波)的魔力,可以增强信号分量相对于噪声分量的相对强度,从而有效提高信噪比。匹配过滤只是这种方法所能达到的终极目标:您无法获得比匹配过滤器提供的更大的 SNR。有关匹配滤波器(在加性高斯白噪声通道中)的更多信息,请参阅本论坛其他地方的我的这个答案。