濾波器是一種用來處理信號的器件或電路，主要作用是讓有用信號無損耗地通過，同時盡可能地反射掉無用的信號。

信號的相頻特性和幅頻特性一樣，都是信號的重要特征。長期以來，無論對于數字信號還是模擬信號，相位特性往往不是考慮的重點。

但隨著通信市場的不斷發展，人們對通信質量的要求越來越高，相頻特性也越來越受到重視。

振幅響應和相位響應均不失真的濾波器可以降低系統的誤碼率，改善通信質量。

在電視、網絡、數字通信和雷達系統中，輸出信號想要恢復輸入信號攜帶的原始信息，必須滿足無相位失真條件。有線電視前端系統的性能指標決定了其信號的質量好壞，濾波器是其前端系統中重要的一環，它可以過濾或抑制干擾信號，以得到用戶需要的電視圖像和聲音。但如果傳輸函數的相頻特性產生變化，則由此引起的相位畸變將會使用戶接收的電視信號產生失真。此外，線性相位濾波器在雷達的脈沖信號傳輸和功放的預失真技術中都有著重要的應用。有時系統需要滿足一定的相位特性，比如脈沖壓縮或擴展，或補償其他元器件所產生的相位失真等，比如濾波器或色散結構，也需要用到線性相位濾波器。

遞歸濾波器”。遞歸濾波器，也就是IIR數字濾波器，無限沖激響應濾波器，顧名思義，具有反饋。

FIR（Finite Impulse Response）濾波器：有限長單位沖激響應濾波器，又稱為非遞歸型濾波器，是數字信號處理系統中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴格的線性相頻特性，同時其單位抽樣響應是有限長的，因而濾波器是穩定的系統。因此，FIR濾波器在通信、圖像處理、模式識別等領域都有著廣泛的應用。

FIR（Finite Impulse Response）濾波器：有限長單位沖激響應濾波器，又稱為非遞歸型濾波器，是數字信號處理系統中最基本的元件，它可以在保證任意幅頻特性的同時具有嚴格的線性相頻特性，同時其單位抽樣響應是有限長的，因而濾波器是穩定的系統。因此，FIR濾波器在通信、圖像處理、模式識別等領域都有著廣泛的應用。

從信號檢測能力和精確測量參量看，希望線性濾波器輸出的信號峰值盡可能大，而輸出的噪聲平均功率盡可能低，也就是說，希望輸出的信噪比SNR盡可能高。

從檢測能力和測量精度的角度考慮，把濾波器輸出信噪比作為尋找最佳線性濾波器的準側實際上是有意義的，按照這個準側找出的最佳線性濾波器，通常稱為“匹配濾波器”

實際上，匹配濾波器由其命名即可知道其鮮明的特點，那就是這個濾波器是匹配輸入信號的。一旦輸入信號發生了變化，原來的匹配濾波器就再也不能稱為匹配濾波器了。由此，我們很容易聯想到相關這個概念，相關的物理意義就是比較兩個信號的相似程度。如果兩個信號完全一樣，不就是匹配了嗎？事實上，匹配濾波器的另外一個名字就是相關接收，兩者表征的意義是完全一樣的。只是匹配濾波器著重在頻域的表述，而相關接收則著重在時域的表述。

匹配濾波器直接實現相關運算，對應確知信號的相關器。

常用的方法就是讓回波信號通過雷達發射信號的匹配濾波器。

是使濾波器物理可實現所附加的時延。理論分析時，可令 t0＝0，重寫3.1式，

典型的chirp信號（a）up-chirp(K>0)（b）down-chirp(K<0)

是信號s(t)的復包絡。由傅立葉變換性質，S(t)與s(t)具有相同的幅頻特性，只是中心頻率不同而以，因此，Matlab仿真時，只需考慮S(t)。

LFM脈沖信號經匹配濾波器得輸出,它是一固定載頻的信號，包絡近似為辛克（sinc）函數。

LFM信號的壓縮前脈沖寬度T和壓縮后的脈沖寬度 之比通常稱為壓縮比D，

壓縮比也就是LFM信號的時寬頻寬積。

即輸出脈沖峰值功率 比輸入脈沖峰值功率 增大了D倍。

雷達回波信號 經過正交解調后，得到基帶信號，再經過匹配濾波脈沖壓縮后就可以作出判決。雷達回波信號經正交解調后得兩路相互正交的信號I(t)和Q(t)。

結合分析，用Matlab仿真雷達發射信號，回波信號和壓縮后的信號復包絡特性，不考慮載頻加調制和正交解調環節。

仿真表明，線性調頻信號經匹配濾波器后脈沖寬度被大大壓縮，信噪比得到了顯著提高，但是雷達目標回波信號信號的匹配濾波仿真結果圖9-14可以看出當信噪比小于零時隨著信噪比的不斷減小，所噪聲對線性調頻信號的干擾愈來愈明顯，當信噪比達到-30dB時已經有部分回波信號被淹沒了，也就是說當信噪比更小時即使是經過脈沖壓縮，噪聲仍能淹沒有用信號。

結合分析，用Matlab仿真雷達發射信號，回波信號和壓縮后的信號復包絡特性，不考慮載頻加調制和正交解調環節。

審核編輯：湯梓紅