匹配滤波器的信号
01 第十四次作业
一、习题简介
在雷达与声呐应用中， 所遇到的信号处理问题， 是从已知发送信号的返回信号中， 检测出信号的 延迟和幅值问题。 为了提高检测精度， 在所有线性滤波器中， 使用匹配滤波器可以使得滤波后的信号达到最大信噪比。 匹配滤波器实际上使用了已知发送信号的反褶作为滤波器的单位冲激响应。 所以滤波结果就是信号本身与接收信号进行相关运算。 为了获得更加集中的相关结果， 这个习题中给出了四个波形， 分别是单向方波信号， 双向方波信号 升余弦信号 以及线性调频信号。 询问哪一种型号最适合用于雷达发送信号？ 下面让我们分析一下这个系统的求解。
二、习题求解
这个问题实质上就是要比较这四个信号的自相关信号的波形特点。 这是应用Python绘制出四个信号波形。 由于他们都是左右对称， 所以使用 convolve 命令， 求它们与其自身的卷积， 也就可以求出对应的自相关信号。 可以看出， 线性调频信号， ·也被称为 chirp 信号的自相关信号最为尖锐， -这使得它用于雷达信号， 在匹配滤波器下所获得的滤波结果中， 可以比较容易检测到峰值的位置和强度。 因此， 本小题的答案就是 D。 它具有比较宽的频谱， 使得自相关信号时间宽度最窄。
※ 总 结 ※
本文对于系统中用于雷达信号的波形进行了讨论， 线性调频信号的自相关具有最窄的信号波形。
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