沈小青, 余清华, 杨 洋, 邱 斌, 夏 伟

(中国卫星海上测控部,江苏 江阴 214431)

1 引 言

在数字通信系统中,由于发射机和信道的滤波作用,接收序列存在着码间串扰,接收滤波器的目标是在无码间串扰的前提下,恢复具有最大信噪比的基带脉冲,能够实现这个目标的最佳接收滤波器称为匹配滤波器或相关器。在进行误差矢量幅度(error vector magnitude, EVM)测量时,需要在矢量信号分析仪上设置与发射机或者信号源的滤波器类型相对应的匹配滤波器才能准确评估其数字调制性能,如果设置不一致,则会导致测量结果出现不同程度的偏离。然而,可能存在被测设备的滤波器不明确或者是自定义滤波器的情况,如一些基带设备,此时,测量将无法进行。本文将以匹配滤波器的理论为基础,利用匹配滤波器与EVM测量之间的关系[1,2],研究匹配滤波器的快速定位的方法,为一些特殊场合的EVM测量提供有效的解决方案。

2 匹配滤波器与误码率、EVM的关系

设线性滤波器的传输函数为H(f),滤波器输入x(t)为信号与噪声的叠加,即:

x(t)=s(t)+n(t)

(1)

y(t)=s0(t)+n0(t)

(2)

在t=t0时刻,有:

(3)

这时输出的噪声功率电平N0为:

(4)

则线性滤波器在t0时刻的信噪比为:

(5)

寻求r0最大的线性滤波器,在数字上归结为求使式(5)达到最佳的H(f)。这个问题可以用施瓦茨不等式解决,施瓦茨不等式为:

(6)

当且仅当A(f)=KB*(f)时,等号成立。B*(f)是B(f)的共轭复数,K为常数,则有:

(7)

(8)

这时H(f)=KS*(f)e-j2 π ft0,式中S*(f)与S(f)为复共轭。也就是说线性滤波器的传输特性与信号频谱复共轭相一致,因此被称为匹配滤波器。

匹配滤波器是指输出信噪比最大的线性滤波器。……