Matchat filter
Ett matchat filter är ett linjärt optimalt filter baserat på de kända spektrala egenskaperna för den användbara signalen och bruset. Matchade filter är utformade för att isolera signaler med känd form från bakgrunden av brus. Optimalitet förstås som det maximala signal-brusförhållandet vid filterutgången, medan signalformen ändras när den passerar genom filtret.
Komplext frekvenssvar
För att kretsen ska kunna användas som ett matchat filter måste CFC för denna krets vara lika med produkten av uttryckskomplexkonjugatet med uttrycket som beskriver spektrumet för den detekterade signalen, exponenten till potensen -j * ω * t0 och någon koefficient, och t0 är tiden för att nå den maximala utgående filtersignalen (med andra ord signalobservationstid). Med andra ord är impulssvaret för ett sådant filter en kopia av insignalen som reflekteras i förhållande till noll, förskjuten med signalvaraktigheten to och, i det allmänna fallet, normaliserad med koefficienten som anges ovan.
Utdatavågform
Utsignalen når sitt maximum vid slutet av insignalen och minskar sedan till noll under en tid lika med varaktigheten av insignalen.
Vissa specialfall av ingångssignaler
För en insignal - en rektangulär puls, har utsignalen formen av en triangel med en vertex i slutet av ingångspulsen. För en ingångsradiopuls (ett segment av en sinusform med en envelopp-rektangel) har utsignalen formen av en sinusform med en envelopp som liknar det föregående fallet.
Komplexa signaler, när de passerar genom ett matchat filter, förlorar sin modulering och komprimeras i tid.
Låt formen på den bearbetade signalen vara känd i förväg, och vi behöver bara bestämma faktumet av närvaron av signalen mot bakgrund av brus . I det här fallet bör filtret, istället för att bevara vågformen, ge sin maximala (jämfört med brus) uteffektnivå. I det här fallet kan signal-brusförhållandet fungera som ett kriterium för kvaliteten på bearbetningen , definierat som:
SNR = , där är standardavvikelsen för störningen.
Matchad filtrering har fått bred tillämpning inom radar eftersom filtret kan ställas in på en förutbestämd typ av mottagen signal.
Matchad filtrering när du använder en linjär frekvensmodulerad chirp- signal (används i radar ) gör att du kan få en förstärkning i SNR upp till 18 decibel .
Ett matchat filter är ett som maximerar SNR vid utgången.
 Ordböcker och uppslagsverk |
|---|