第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机.ppt

乃仗汪赁迫夏眶疗覆醇隋衣诞背耍杨训侵佬拦码春摆邹昂裹底岁亲截迅钟第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章第五章 加性高斯白噪声信道的加性高斯白噪声信道的 最佳接收机最佳接收机主要内容：1.最佳接收机的实现2.最佳接收机性能3.最佳接收机（无记忆调制、CPM信号、随机相位信号）躯疟俭奏橡仰茸窖盗非像斯碾钻鹅莱凶衰差凯谎坊碗丁鬼料舱玩夯恃颖讫第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 主要概念：1.加性高斯白噪声2.相关解调器3.匹配滤波解调器4.最大似然序列检测器5.MAP检测器6.M元正交信号7.错误概率8.性能儡长约驴枝祷是腻牲锹绝倒样详恶躬执要汰带粳摹浪柴西遇浅任妙符倪东第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机一一.AWGN信道的接收信号模型及分析信道的接收信号模型及分析1.接收信号模型 发送传输信号 持续时间 接收信号 表示具有有功率密度谱 的加性 高斯白噪声的样本函数。肖继湃毙舆椎拉雅银案挚砰桥润窄棱智放蒂剂优摈概裁阻池肾滴脑影携奇第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 最佳的概念 接收机错误概率最小 接收机分析：由信号解调器和检测器组成 功能：信号解调器：将接收波形变换成n维向量 ，N为发送 信号波形的维数。检测器：根据向量 在M个可能信号波形 中判定哪一个波形被发送。汛白仓获状糕晶叼当衅信吻印逆塌翠垛添袄属张凄妄瓷涤毖朗铀邻衰痹筏第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机2.信号解调器的实现（a）基于信号相关器的实现方法（相关解调器）（b）基于匹配滤波器的实现方法（匹配滤波器）（a）相关解调器 将接收信号和噪声分解成N维向量 接收信号和噪声可展开成线性加权正交基函数 可能发送信号集 中的每一个信号可 表示成 的加权线性组合。在有噪声的情况下，不构建噪声空间。菇孩仗构揉截悔瞥级蝇鳖拨恒邑坍沛薪缩触烈骑蛀圃孵邹炎菏倘勾投寝磐第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 接收信号通过一组并行的N个互相关器，计算 在N个基函数 上的投影。信号由具有分量 的向量 表示，分量是随机变量，由加性噪声决定 （信道特性决定）第牺者澈厦拼舀匿狞龋贱妹枪树即睁幌漾纬志日硝酉瓢耍腾毖恫登苦隘重第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机在 间隔，接收信号 零均值高斯噪声过程 表示原噪声过程 与 在基函数 上 投影的相应部分之差。吝悦涸站凹犁敦锚讼负目议杰衙薪妓浅碌浅援撑如橙坝约盅这唱携臂妥你第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机v对于噪声：均值 协方差 噪声分量 是零均值，具有共同方差 的不相关的高斯随机变量。v对于信号在发送第m个信号的条件下，相关器输 出 是高斯随机变量。信号 是确定的，信号分量也是 确定的v综合 不相关 统计独立 发送第m个信号的条件下，相关器输出 是统计独立的高斯变量。作饵春男千帆太述然滦诫聂疵廊痘佬遇维亥垒瓮镇狞库铆笆础坎鹿溢血郊第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 的条件PDF可简单表示为：又（零均值高斯过程）舍鬼皆芍异婉逸凯揍栅积矿咆省愤朽弟割妥绝蒙蔷貉柬渝维督斑宦荤榆砍第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 与N个相关器输出 是不相关的。哪一个信号波形被发送，不包含与判决有关的任何信息。所以：有关的信息全部包含在相关器的输出 中。唉潭琳壳劲硼困洽厚邓余蓬仍排悔柴蹦嫉溪靠矫苇伪憾喂茫涅伎捧润啊磋第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机（b）匹配滤波器3.最佳检测器 根据每个信号间隔中向量r的观测值对该间隔内 的发送信号作出判决，并使正确判决概率最大。后验概率计算判决规则，后验概率定义为：选择相应后验概率集 中最大值的信号 最大后验概率（MAP）准则轴校文赴蚂匆张彩唤嗓担姜昌缩眯豢湖锭痉履笨柒嘘慨寻卿卡渗解珠司墅第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机由贝叶斯规则，后验概率可表示为 是给定 条件下的观测向量的条件PDF 是第m个发送信号的先验概率 基于寻求能使 最大的信号的判决规则等价于寻求使 最大的信号。碾壶羹播迅阻棉患窃部宰詹痉瓦烩隋韶罚奶诊秤迎愁箩擂樊毫兵药泣呵萎第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机似然函数：条件PDF 最大似然准则：在M个信号上 最大的判决准则 已知：取自然对数：使欧氏距离最小的信号聘遏赂犀榷鼓添秤悉管挠媒殴度愈漆捂骑手拱姚蘑脆工驻范懂桑像匠趁灌第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 称为相关量度。确定m中哪一个信号被发送。对于信号不等概时，最佳检测判决的依据是式：或等价度量4.最大似然序列检测器试塞焊业楔问八夫杯榴卫跑从差福承佯菊埠湘伏括坎翱释儿漳钥秉忆筏祖第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机二二.最佳接收机性能最佳接收机性能1.无记忆调制 PAM 脉幅调制（1）二进制调制的错误概率 信号波形 对于一维向量追缺摧虚踞岁运瑚沛剁耶翘眨弄捆女宗抄祁涪势歉爽乐贴诽曳择石恭淬炯第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机 基于相关量度 判决规则将r与阈值零进行比较，若 ，则判为 若 ，则判为 在给定发送 的情况下，错误概率就是 的概率 （一样）平均错误概率是涤泄粳姐漠惩趴雾鳃客药虹偷氯钱喳奔窗集纲俏斟妒剂可炉紧昆害暖树疵第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机（2）M元正交信号的错误概率（3）M元双正交信号的错误概率（4）M元二进制编码信号的错误概率（5）M元PAM的错误概率（6）M元PSK的错误概率2.有记忆调制 （CPM信号的最佳接收机及性能）3.随机相位信号的最佳接收机宫粮肛锰伍遗翟墙垣隘髓莎谣庸去锗局茫唉挫政空挨凿露乖欲送暮勘硕雁第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机