数字运算中，匹配运算是一十分重要的概念，它的基本思想是利用已知信息的相关性和未知信息的不相关性。它的可以用来区分不同类型的信息，在信号检测中有着极为重要的应用，现举例说明一种应用情况：

       假设一帧数据的数据格式为：帧头---同步字（12bit）+48bit信息，其中不同的帧头代表了不同类型的帧信息，如语音帧和数据帧，这时候，正确的检测帧头便成为了接收帧信息的关键。常用的方法就是利用匹配滤波的方法。假设1帧的帧头为[1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1]，为了检测1帧，引入相关运算，即让接收的信号数据与[1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1]进行相关运算，由于数据信息的随机性，故当帧头的最后一个数据到来时，相关运算会出现一个最大值，一旦检测到该最大值，便可认为1帧已出现，下面应该进行接收数据。其中[1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1]的自相关运算结果图象如下图所示：

图1  自相关运算的结果

假设这里有两帧数据：[1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1,-1 1 1 -1 -1  1 -1 -1 1 -1 1 1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 -1 1 -1 1 1 -1 1 -1 1,1 1 1 -1 -1 1 -1 -1 1 -1 1-1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 1 -1 -1 1 1 -1 1 -1 1 -1 1 1 1 -1 -1 1 1 -1 1 1 1 1]，经过匹配滤波处理以后，得到的结果如下图所示：

图2 匹配滤波后的结果

由图象可以看出，在第12、72个点处出现了最大值，此时，正好为接收数据点的起始位置。

       所以问题的关键便成了如何寻找接收数据进行匹配滤波后的最大值，在实际的系统应用中，发送数据一般以模拟信号的形式发送，在接收的时候首先经过A/D变换，将其变成数字信号以后，再进行相关处理，这个时候经常采用的一种方法是过采样处理，即一个数据信息内进行多次采样，以便正确的判断同步信息，比如：一个数据信息位内进行8次采样，接收端每来一个采样点数据都要取以前的12个采样点进行相关运算，但是取的以前的12个点的数据间隔应为8，但是如何寻找相关峰，这是问题的关键，以下是本人在用在实际项目中的处理方法，仅供参考。

       首先，将采样的数据存入RAM块中，RAM块的大小为12*8=96（其中每个数据的位宽视实际情况而定），采用三个运算寄存器和一个计数器，其中计数器的计数范围为1-3，运算寄存器要根据采样数据的宽度而定，假设每一个数据采用8位采样，则12次相关运算以后数据的宽度就可能变成了12位，这时，运算寄存器的位宽就应设定为12位。RAM块写地址线的操作规则为：当来一个采样数据时，写地址线就加1，并且记到95时便归0，并且读地址线的值记为该时刻采样数据的存储地址。计数器的操作规则为：当来一个采样数据后便对计数器加1，实施循环计数法，当来一个采样数据时，便进行一次相关运算处理，这时，通过读取存入RAM块中的数据来完成计算，但是读地址线的的操作是依次减8，并且取12个地址的数据。其中，计数器在寻找最大值的过程中起到至关重要的作用，在相关运算及判断最大值的过程中，本人采用以下处理方法：假设当前计数器的值为1，采样数据到来时，计数器的值变为2，这时，将相关运算的值存入运算寄存器1，并用判断运算寄存器3的值是否为最大值，并且是否超过设定的门限（从上图可以看到，相关运算以后还会产生一些局部的最大值），只有满足上述两个要求时，才认为检测到了正确的帧头，此后才进行数据的正确接收。

       以下是利用ISE软件仿真的结果：

图1  仿真图1

图2  仿真图2

       为了方便运算与控制，上述仿真中用了4个运算寄存器，并且计数器也随之从0变化到4，例如当第4个数据到来时，运算寄存器中存的值分别为：2362、2841、3621、1723，并且计数器的值为0，所以要判断第2个（往前数两个）运算寄存器的值是否为最大值，并且判断该值是不是过门限（此处门限值设的是1000），由此可知，第四个数据到来时满足上述两个条件，故认为达到了帧同步的条件。