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1、匹配滤波1、实验背景使用匹配滤波器对含有噪音信号的LFM信号、BPSK信号和简单 脉冲信号进行滤波。先通过正交解调获得I、Q两路数据以及匹配滤 波器的系数，再在DSP程序中加载两路数据并对其滤波得到结果。2、实验步骤(1) 用MATLAB产生中心频率为10MHz，带宽为200KHz，脉冲 宽度为60us的线性调频信号(或其他信号，频率等参数可根据，对 其进行正交解调，采样频率为8MHz，得到I，Q两路数据，并将数 据保存为 idata.dat 和 qdata.dat；利用MATLAB生成FFT和IFFT的蝶形运算系数，分别保存为 twid1k.dat 和 itwid1k.dat； 由I，Q两路
2、数据生成复信号，在MATLAB中对其进行Fourier 变换，再进行共轭和数据反转，得到匹配滤波器系数并保存为LFM_para.dat；(4)按照匹配滤波器实现方案，在MATLAB中对上述信号进行匹配 滤波，并对结果进行分析3、程序设计单频脉冲信号匹配滤波代码：%s(t)=A(t)cos(wt+fi )clc,clear all%设置采样时间、采样点频率T = 0.1;fs = 1e4;t = 0:1/fs:(T-1/fs);n = 1000; %采样点数A = 10;%幅 度fl = 100;% 频率s=A*cos(2*pi*f1*t);noise = awgn(s,10);h = conj
3、(fliplr(s);y = fftshift(fft(noise);x = fftshift(fft(s);%对原信号进行 fftff = 0:fs/(n-1):fs;ff = fffs/2;Sout = conv(noise,h,same);figure(1);plot(t,s)xlabel(t/s),ylabel(幅度 / V)title(单频脉冲信号);figure(2)plot(ff,abs(x);xlabel(w/hz);ylabel(幅度);title(原信号的频谱);figure(3)plot(ff,abs(y);xlabel(w/hz);ylabel(幅度);title(原信
4、号加入噪声的频谱);figure(4)plot(t,noise);xlabel(t/s),ylabel(幅度 / V)title(原信号加入噪声的时域);figure(5)plot(t,Sout);xlabel(t/s),ylabel(幅度 / V)title(匹配滤波的输出信号);figure(6)plot(t,h);xlabel(t/s),ylabel(幅度 / V)title(匹配滤波器的冲激响应);BPSK信号匹配滤波代码：clc,clear allT = 1;%采样时间fs = 1e5;%采 样率t = 0:1/fs:(T-1/fs); % 采样点n = length(t); % 采
5、样点数code=1001101011;%二 进制原码len = length(code);% 一个码元对应的脉冲长度fbpsk = 1000; % 频率 1000Hz，周期 1msTbpsk = 1/fbpsk;A= 10; %幅值tmayuan = 0:1/fs:(Tbpsk-1/fs); % 一个码元所持续的时间内的采样点时刻 ymayuan = A*sin(2*pi*fbpsk*tmayuan); % 一个码元的波形，用于表示 0 tbpsk = 0:1/fs:(Tbpsk*len-1/fs);ybpsk =;for i=1:lentmp = str2num(code(i);if tmp
6、 = 0ybpsk = ybpsk,ymayuan;%0的时候显示原波形endif tmp = 1ybpsk = ybpsk,-ymayuan;endendnoise = awgn(ybpsk,10);h = conj(fliplr(ybpsk);y = fftshift(fft(noise);x = fftshift(fft(ybpsk);%对原信号进行 fftff = 0:fs/(1000-1):fs;ff = fffs/2;Sout = conv(noise,h,same);figure(1)plot(tbpsk,ybpsk)grid on;xlabel(t/s);ylabel(幅度 /
7、 V);title( 1001101011 的 BPSK 编码信号);figure(2)plot(tbpsk,noise);xlabel(t/s);ylabel(幅度 / V);title( 1001101011 的BPSK编码信号加上噪声信号);figure(3)plot(ff,abs(x);xlabel(w/hz);ylabel(幅度);title(原信号的频谱);figure(4)plot(ff,abs(y);xlabel(w/hz);ylabel(幅度);title(原信号加上噪声的频谱);figure(5)plot(tbpsk,Sout);xlabel(t/s);ylabel(幅度
8、/ V);title(匹配滤波的输出信号);figure(6)plot(ff,abs(fftshift(Sout);xlabel(w/hz);ylabel(幅度);title(匹配滤波输出信号的频谱);figure(7)plot(tbpsk,h);xlabel(t/s);ylabel(幅度 / V);title( 匹配滤波器的冲激响应);LFM信号匹配滤波代码：clear all,clc;%基本变量的申请fs = 2000 * 100000;% 采样的频率Ts = 1/fs;%采样周期N = 2000; %采样点数t = (-N:N)*Ts;%时间向量T = 0.00001;%信号周期%创建一
9、个LFM信号，syms S_a S_b real; %申请两个实数变量,a为实部,b为虚部S_a = 1;%设置幅度S_b = 1;B = 40 * 1000000;k = B/T;S_amplitude = 1; %信号 s 的幅值L=length(t);fOr ii=1:Lif abs(t(ii) .-岬春El Figure 6- X对电fiBail 酊.5 Zflcn UlDJ 疗匚曲 WiHiOja J A 氏球瞄乂可必口目回匹fit液:辰盘曲冲煎.晴立5、实验结论通过本次实验我对FFT,滤波器设计及匹配滤波等数字信号处理流 程和设计方法有了更深入的学习及理解，同时在面对实际分析问题时 也可以将所学知识使用进去，通过利用MATLAB创建的三种不同的 信号来利用匹配滤波器的原理配合函数完成匹配滤波过程。
