最佳接收机的systemview仿真

第一章 绪论

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参数: 1.增益 2.起始时间 3.幅度偏置 功能: y(t)=G*$(t-tstart)+offset

阶跃函数StepFct

参数: 1.幅度 2.起始时间 3.幅度偏置

功能: 产生一个阶跃信号。注意：当偏置输入等于幅度偏置的负数时,将产生一个单脉冲或冲激信号。

分析 Analysis

功能: SystemView的基本信号接收器。该接收器平时无显示，必须进入系统分析窗口才能观察和分析输出结果。

实时显示 Real Time

功能: 能在系统仿真运行同时，实时地在系统窗口显示接收到的波形。 积分清除滤波器 Int-Dmp

参数: 1.输出方式2.积分时间3.时间偏置设置

与 AND 参考型号: 通用

参数: 1.输出延时2.输出真假值3.阈值 功能: 两个或两个以上的逻辑信号与操作。

缓冲器 Buffer 参考型号: 通用

参数: 1.输出延时2.输出真假值3.上下阈值

6 数字信号的最佳接收仿真

功能: 正逻辑缓冲器。单输入。缺省的上下阈值为0.8V和0.2V。

单刀双掷开关 SPDT 参考型号: 自定义 参数: 1.输出延时2.阈值

功能: 由数字信号控制的单刀双掷开关

1.3研究成果和内容安排

利用System view仿真出相关形式的最佳接收机，并且对各种输入信号，如2ASK，2FSK，2PSK等，做了相干或非相干的解调与其做对比，可以看出最佳接收机系统的解调性能要优越于实际的接收方式。

第二章详细介绍了最佳接收机的原理和判决理论。第三章介绍了仿真用到的2ASK，2PSK，2FSK等信号的调制和解调的过程及其理论基础。第四章是仿真的具体实现和各点的仿真波形。第五章为总结和展望。

第二章 数字信号最佳接收机

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第二章 数字信号最佳接收机

2.1 判决准则

2.1.1 最大输出信噪比准则

希望从噪声影响中正确地接收和识别发送的信号是否存在，并将它们复制成原来的信号波形。就相当于信号检测系统中的“双择一”问题，而在多元调制系统中对多元数字信号的识别就相当于信号检测系统中的“m择一”问题。

显然，对于这类信号检测或识别系统，只要增加信号功率相对于噪声功率的比值，就有利于在背景噪声中将信号提取出来。因此，在相同输入信噪比的情况下能够给出输出信噪比大的接收机，总是要比给出输出信噪比小的接收机抗干扰性能强，并且希望输出信噪比越大越好，这就是最大输出信噪比准则。

在接收机内使用匹配滤波器，就可以在某一时刻使输出信号的瞬时功率对噪声平均功率之比达到最大，并由此组成在最大输出信噪比准则下的最佳接收机。 2.1.2最小均方误差准则

它与信号检测系统内的最小均方误差准则相似，但这里是将信号误差定义为

e?t????t??s?t?

（2.1）

式中， ??t?——所接收到的信号和噪声的混合波形，注意它已不能单独分成

和

两部分；

——接收机内提供的信号样品，原则上它应与发送的信号波形相同。 根据式（2.1）可求出均方误差为

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2数字信号的最佳接收仿真

??t?????t??s?t???Rx?0??2Rxs????Rs?0?

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（2.2） 由此可见，互相关函数越大，信号均方误差就越小。根据最小均方误差准则建立起来的最佳接收机就是提供最大的互相关函数，因此可将它们称为相关接收机。

2.1.3最大后验概率准则

最大后验概率准则是指在接收到混合波形后，判断出发送信号 率密度

最大。由于它是在收到

的条件概

后才具备的，故称为后验概率（或概

率密度）。根据最大后验概率准则建立起来的最佳接收机可称为理想接收机。它首先要计算后验概率（或概率密度），然后再根据其中最大的后验概率（或概率密度）来做出正确的判断，这就是信号检测中常用的“最大后验概率准则”。

2.2 最佳接收

2.2.1 最佳接收的概念 (1)最佳接收理论的研究对象

最佳接收理论以接收问题作为自己的研究对象，研究从噪声中如何最好地提取有用信号。最佳并非是一个绝对的概念，而是指在某个准则意义下说的一个相对概念。即在某个准则下是最佳的接收机，但在另一准则下就并非一定是最佳的。 (2)数字信号接收的统计模型

在通信系统中，发端所发的信号对接收端来说是不确定的，从信息量的概念来看，也正是因为不确定才有意义。而由于这些不确定，就要求我们用统计学的方法来研究问题。为此可以建立一个数字通信系统的统计模型如图2-1所示。 在图2-1中，消息空间、信号空间、观察空间、判决空间分别代表着发送的消息、发送的信号、接收端收到的波形和最终判决的所有可能状态的集合。