1. 基本概念
一个系统的频率特性指的是对通过该系统的信号的不同频率分量产生的影响。
这种影响体现在：1）对输入信号的不同频率分量造成幅度上的比例放大或缩小；2）对输入信号的不同频率的分量造成相位上的偏转。
系统对输入信号产生的第一种影响，以频率f为横坐标，以幅度比例放大或缩小的因子为纵坐标，做出的二维曲线，就是系统的幅频响应曲线，记为A(f)。
同理，以频率f为横坐标，以相位偏转的大小为纵坐标，做出的曲线就是系统的相频响应曲线，记为a(f)。
2. 有什么用？
理解了幅频响应和相频响应的物理概念，就明白它们到底有什么用了。
幅频响应比较容易理解，曲线上的任一点A(f)表示系统对输入信号的某个频率分量是增强了，还是减弱了。典型的应用就是滤波器。例如，理想低通滤波器的作用就是将输入信号超出截止频率的那些频率分量的幅度降低为0，同时将低于截止频率的那些频率分量增大或保持不变。同理，高通，带通，带阻滤波器也类似。
相频响应理解起来就比较晦涩了。字面上理解，相频曲线上任一点a(f)表示系统对输入信号的某个频率分量f（也就是以频率f振荡的正弦波，根据傅里叶级数展开）的相位旋转了a(f)弧度后输出，也就是输出信号相对于输入信号在某个频率f上的相位差是a(f)。实际上，对正弦波而言，相位的偏转就相当于波多传播了一段时间，而到底多传播了多长时间取决于波的频率（频率高的正弦波偏转某个相位用的时间肯定比频率低的正弦波少。也就是说偏转同一个相位，频率越高时延越短）。因此，系统对输入信号的相位偏转就等价于对信号产生了一定时延，而且这个时延对不同频率分量可能是不一样的，而这个就是相频响应的物理意义！
输入信号往往包含不同的频率分量，而如果系统对输入信号的不同频率分量产生了不同的时延，可想而知，输出信号中不同频率的正弦波“对不齐”了，会产生相互抵消，在通信中接收端也无法还原发送的信号，称之为“非线性失真”。那么，为了使输入信号的不同频率分量以相同的时延输出（对齐后输出），即不产生“非线性失真”，就要求系统对输入信号产生的相位偏转是以频率f为线性变化的。换句话讲，就是对高频分量，相位偏转大一点（多转几圈）；对低频分量，相位偏转asjdts点（少转几圈），而且频率增加一倍，相位偏转也要增加一倍，以保证产生相同的时延输出。满足这种条件的系统，其相频响应曲线是一条过原点的直线，也就是“线性相位”系统。
图1 线性相位系统幅频响应和相频响应曲线
图2 线性相位系统相频特性的物理意义，使高频分量偏转较大的相位，使低频分量偏转较小的相位，以此使得各个输入信号的各个频率分量以相同的时延输出，即不产生“非线性失真”
具有线性相位的系统能够保证输入信号的所有频率分量以相同的时延输出，这个大家共同达到所经历的时延就称之为“群时延”。
3. 匹配滤波器
理解了幅频特性与相频特性，再理解匹配滤波就容易的多了。
我们都知道，匹配滤波器的频率特性可以表示为 H(f)=S*(f)。这表明，匹配滤波器的幅频特性与输入信号的幅频特性一样，而相频特性相反。因此，当信号通过匹配滤波器后，各频率分量在幅度上尽可能的通过（幅度大的增益大，幅度小的增益小）；相位上，所有频率分量的相位偏移都被强制归零（正相位+负相位=0相位），这意味着所有频率分量同向叠加，由此获得最大的信号幅度。而在白噪声假设下，幅度恒定，相位随机分布，经过匹配滤波器后相位仍然是随机分布的，输出的信号仍然是白噪声。所以，匹配滤波器可以获得最大的输出信噪比。
另外，匹配滤波器的幅频特性是与特定的信号“匹配”的，可以想象，如果输入不匹配的信号，其输出信号的所有频率分量不会保证全部“对齐”，也就是同相叠加，输出的信噪比也不会达到最大。所以，匹配滤波器的作用就是从白噪声中以最大信噪比检测特定输入信号。