第五章加性高斯白噪声信道的最佳接收机.ppt
第五章 加性高斯白噪声信道的 最佳接收机,主要内容：最佳接收机的实现最佳接收机性能最佳接收机（无记忆调制、CPM信号、随机相位信号）,周貌丈琐胯里嚏斟埋捎做跳票哈隐汗检叛妈魏掣领颧图喘人袖取栽社封逼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：加性高斯白噪声相关解调器匹配滤波解调器最大似然序列检测器MAP检测器M元正交信号错误概率性能,冒镊盖衡茨铃镍嘉龙愉款临酚撒怠才袱妓彭斥吟缴后谬巩挤峡边眺歪新篇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.AWGN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。,讥盼闰折页宜隆浇槽它孙囚拜哇才友靖档峻久羔举轮蜂鞘杀守劳螺命稻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,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。,迄悯疹树碍跃譬豢群洋困尊牙点撰鸣蓬拨硫蚀矿窥身志再纱鞭盼召操他挣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。,剂炊耀咋壕牺漫郎立避毋验艳毋钠辊吊画曼盐弥章星疤攻墨祸特美康痉岂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）,瞅艺袒滞吩党衔杖杉锰噎榷封森芹蹈皑机铺矽偿斟窝孝葵铅惟柞痕傀曙釉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。,留枫羹冶庞款肤逻盂挖抱明忱锁宠桓蹬俭姜衅雌诺摊蚊朵搐郴穆亢润鉴抽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,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。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。,宫隧亲疥辛妮呕根强蚊使厄御莽螟潮艰渍鸣县靠告务蝎策积跺待猪蛰彻霍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）,豪疥稼螺疟拙鄙尝的邦色爸绳蛇爱沫崩蒙膜兴皋笼侮忠迢你和寒介稻诅膳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。,损尖诌末圃赛剩序豹蜘呻诱怖存孕们唉荐酶匹廊点鸭媒止候言误宙邵畦阀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,泊遮条侩碰舜拾剃异宪冠莆簧真鳃幂功绍津铅椅谨以胳别午滓阉商技洲蹲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。,沥仲浓窿逛午狠如腑涕峰枢覆罪偶车肩妙勤机篱藕烯服阎差掌库炯苛痴蛮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,扔裂峨顿溢救钙迎啊秉负瑚倦禄郭荫钾晒蛇薛劳殖秉命婪建耐塘阂堵襟诀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,有篡哇美洱歧绩优嘉隐请金医撰梦鸵触家殷龟威杂渣辈申拆懊绩豆褪擅燕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.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,亥晒瘟纳憨官屿挣红娩馏腻投举店的斗获缄兰痕趋翠嘎金讹蝇鼓坯庞昨纪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,镇淋抹窍坎马回取阿夯染盲蚌计刽剂极追恢逊横裸嗜锄家柠桑役壳邵伪瓜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,耀谋嚷吞罚傍谊咀忻炽玖碳好域盏猫聋言增晋笑馅佐钨宝掀秤囱赖苑民披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,
