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  <name>Examples with Matched Filters</name>

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  <md:version>2.10</md:version>
  <md:created>2001/06/27</md:created>
  <md:revised>2005/09/20 10:50:56.733 GMT-5</md:revised>
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      <md:author id="aaz">
      <md:firstname>Behnaam</md:firstname>
      
      <md:surname>Aazhang</md:surname>
      <md:email>aaz@ece.rice.edu</md:email>
    </md:author>
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      <md:surname>Ha</md:surname>
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    </md:maintainer>
    <md:maintainer id="aaz">
      <md:firstname>Behnaam</md:firstname>
      
      <md:surname>Aazhang</md:surname>
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  <md:keywordlist>
    <md:keyword>Cauchy-Schwarz inequality</md:keyword>
    <md:keyword>correlator</md:keyword>
    <md:keyword>CSI</md:keyword>
    <md:keyword>linear</md:keyword>
    <md:keyword>matched filter</md:keyword>
    <md:keyword>signal-to-noise ratio</md:keyword>
    <md:keyword>SNR</md:keyword>
    <md:keyword>time-invariant</md:keyword>
  </md:keywordlist>

  <md:abstract>Examples with the use of matched filters.</md:abstract>
</metadata>

  <content>
    <para id="para0">
      The theory and rationale behind matched filter receivers can be
      found in <cnxn document="m10101">Matched Filters</cnxn>.
    </para>

    <example id="example1">
      <figure id="fig1">
	<media type="image/png" src="Figure4-27_1.png"/>
      </figure>

      <para id="para1">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
            <m:apply>
              <m:ci type="fn">
                <m:msub>
                  <m:mi>s</m:mi>
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              </m:ci>
              <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
            <m:ci>t</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math> for 
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:leq/>
            <m:cn>0</m:cn>
            <m:ci>t</m:ci>
            <m:ci>T</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </para>

      <para id="para2">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
            <m:apply>
              <m:ci type="fn">
                <m:msub>
                  <m:mi>s</m:mi>
                  <m:mn>2</m:mn>
                </m:msub>
              </m:ci>
              <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
            <m:apply>
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	      <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math> for 
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:leq/>
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            <m:ci>T</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </para>

      <para id="para3">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
            <m:apply>
              <m:ci type="fn">
                <m:msub>
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              </m:ci>
              <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
            <m:apply>
              <m:minus/>
	      <m:ci>T</m:ci>
	      <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math> for
	<m:math>
	  <m:apply>
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            <m:ci>T</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>
      </para>

      <para id="para4">
	<m:math>
	  <m:apply>
	    <m:eq/>
            <m:apply>
              <m:ci type="fn">
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              </m:ci>
              <m:ci>t</m:ci>
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	      <m:ci>t</m:ci>
            </m:apply>
	  </m:apply>
	</m:math> for 
	<m:math>
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	    <m:leq/>
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            <m:ci>t</m:ci>
            <m:ci>T</m:ci>
	  </m:apply>
	</m:math>

      </para>

      <figure id="fig2">
	<media type="image/png" src="Figure4-27_2.png"/>
      </figure>

      <para id="para5">	
	<equation id="eq01">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:forall/>
	      <m:bvar><m:ci>t</m:ci></m:bvar>
	      <m:condition>
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	      <m:apply>
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			  <m:mi>s</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub>
		      </m:ci>
		      <m:ci>τ</m:ci>
		    </m:apply>
		    <m:apply>
		      <m:ci type="fn">
			<m:msub>
			  <m:mi>h</m:mi>
			  <m:mn>1</m:mn>
			</m:msub>
		      </m:ci>
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			<m:minus/>
			<m:ci>t</m:ci>
			<m:ci>τ</m:ci>
		      </m:apply>
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	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>
	<equation id="breakup">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:apply>
		<m:ci type="fn">
		  <m:mover>
		    <m:msub>
		      <m:mi>s</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub>
		    <m:mo>˜</m:mo>
		  </m:mover>
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	      <m:plus/>
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		    <m:ci>t</m:ci>
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		  <m:apply>
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		    <m:ci>τ</m:ci>
		    <m:cn>3</m:cn>
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	      </m:apply>
	    </m:apply>
	    <m:apply>
	      <m:times/>
	      <m:apply>
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		  <m:ci>t</m:ci>
		  <m:cn>2</m:cn>
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		<m:cn>2</m:cn>
	      </m:apply>
	      <m:apply>
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		<m:ci>T</m:ci>
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		  <m:ci>t</m:ci>
		  <m:cn>3</m:cn>
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	      </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>
	

	<equation id="eq03">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
              <m:apply>
                <m:ci type="fn">
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                      <m:mi>s</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub>
		    <m:mo>˜</m:mo>
		  </m:mover>
                </m:ci>
                <m:ci>T</m:ci>
              </m:apply>
              <m:apply>
                <m:divide/>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>T</m:ci>
		  <m:cn>3</m:cn>
		</m:apply>
		<m:cn>3</m:cn>
              </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

      </para>

      <para id="para6">
	Compared to the correlator-type demodulation

	<equation id="eq04">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
              <m:apply>
                <m:ci type="fn">
                  <m:msub>
                    <m:mi>ψ</m:mi>
                    <m:mn>1</m:mn>
                  </m:msub>
                </m:ci>
                <m:ci>t</m:ci>
              </m:apply>
              <m:apply>
                <m:divide/>
		<m:apply>
		  <m:ci type="fn">
		    <m:msub>
		      <m:mi>s</m:mi>
		      <m:mn>1</m:mn>
		    </m:msub>
		  </m:ci>
		  <m:ci>t</m:ci>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:root/>
		  <m:ci>
		    <m:msub>
		      <m:mi>E</m:mi>
		      <m:mi>s</m:mi>
		    </m:msub>
		  </m:ci>
		</m:apply>
              </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

	<equation id="eq05">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
	      <m:ci>
		<m:msub>
		  <m:mi>s</m:mi>
		  <m:mn>11</m:mn>
		</m:msub>
	      </m:ci>
              <m:apply>
                <m:int/>
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		  <m:ci>τ</m:ci>
		</m:bvar>
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		  <m:cn>0</m:cn>
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		<m:uplimit>
		  <m:ci>T</m:ci>
		</m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">
		      <m:msub>
			<m:mi>s</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">
		      <m:msub>
			<m:mi>ψ</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
              </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

	<equation id="eq06">
	  <m:math>
	    <m:apply>
	      <m:eq/>
              <m:apply>
                <m:int/>
		<m:bvar>
		  <m:ci>τ</m:ci>
		</m:bvar>
		<m:lowlimit>
		  <m:cn>0</m:cn>
		</m:lowlimit>
		<m:uplimit>
		  <m:ci>t</m:ci>
		</m:uplimit>
		<m:apply>
		  <m:times/>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">
		      <m:msub>
			<m:mi>s</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:apply>
		  <m:apply>
		    <m:ci type="fn">
		      <m:msub>
			<m:mi>ψ</m:mi>
			<m:mn>1</m:mn>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
              </m:apply>
              <m:apply>
                <m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:apply>
		    <m:root/>
		    <m:ci>
		      <m:msub>
			<m:mi>E</m:mi>
			<m:mi>s</m:mi>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:int/>
		  <m:bvar>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:bvar>
		  <m:lowlimit>
		    <m:cn>0</m:cn>
		  </m:lowlimit>
		  <m:uplimit>
		    <m:ci>t</m:ci>
		  </m:uplimit>
		  <m:apply>
		    <m:times/>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		    <m:ci>τ</m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
              </m:apply>
              <m:apply>
                <m:times/>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:apply>
		    <m:root/>
		    <m:ci>
		      <m:msub>
			<m:mi>E</m:mi>
			<m:mi>s</m:mi>
		      </m:msub>
		    </m:ci>
		  </m:apply>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:divide/>
		  <m:cn>1</m:cn>
		  <m:cn>3</m:cn>
		</m:apply>
		<m:apply>
		  <m:power/>
		  <m:ci>t</m:ci>
		  <m:cn>3</m:cn>
		</m:apply>
              </m:apply>
	    </m:apply>
	  </m:math>
	</equation>

      </para>

      <figure id="fig3">
	<media type="image/png" src="Figure4-28.png"/>
      </figure>

    </example>

    <example id="example2">
      <para id="para7">
	Assume binary data is transmitted at the rate of
	<m:math>
	  <m:apply>
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            <m:cn>1</m:cn>
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