超声波液位计及流量计在测量中时差法的探讨  二十八

6．1匹配滤波器

检测噪声中已知信号的有效方法就是采用匹配滤波器对含噪声信号进行处理。所谓匹配滤波器就是脉冲响应等于输入信号的时间倒置的复共轭的线性滤波器。线性滤波器的输出信噪比最大，且最大信噪比只与信号的能量和噪声功率谱密度有关，而与波形无关。

6．1．1匹配滤波器的定义

匹配滤波器可以用传输函数H(oJ)或冲击响应函数坤)来描述，如果滤波器的输入为s(f)，其频谱为s。

6．关于匹配滤波器的讨论

a．观测时间f。的选择考虑到匹配滤波器的物理可实现性，其冲击响应函数^(f)必须满足下述条件，即系统的冲击响应不能发生在冲击脉冲输入之前。时刻之后输入信号必须为零，即信号的持续时间最长只应到t。。换句话说，观测时间f。必须选在信号s(O结束之后，只有这样才能将信号的能量全部利用上。若信号持续时间为T。

b．匹配滤波器对于信号的自适应性匹配滤波器是对某一已知信号s(幻设计的，但实际上加到滤波器输入端的信号不完全是已知的。虽然在很多场合下，认为信号是已知的，但其到达时间、频率和振幅都可能具有随机性。

得到最大输出信噪比的时刻；t。是黾(f)通过峨(国)后得到最大输出信噪比的时刻。因s，O)与s(￡)相差一个延迟时间r，所以在设计与是O)匹配的滤波器时，其观测时间t，应较t。

这说明对信号s(O匹配的滤波器，对于sO)延迟某一时间r、幅度变化的信号ns“一r)也是匹配的(即输出端仍可也得到最大的功率信噪比)。通常把匹配滤波器的这种性质成为适应性，即匹配滤波器对波形相同，幅度和时延不同的信号具有适应性。

电磁流量计