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数字低通滤波器的指标一般由什么组成

时间:2017-07-27 12:34来源:未知 作者:y930712 点击:
数字低通滤波器的指标一般由什么组成 数字滤波器设计中,低通滤波器是设计滤波器的基础,其它类型的滤波器可由低通滤波器进行频率转移得到. 一个低通滤波器的技术指标主要有四项

数字低通滤波器的指标一般由什么组成
数字滤波器设计中,低通滤波器是设计滤波器的基础,其它类型的滤波器可由低通滤波器进行频率转移得到.
一个低通滤波器的技术指标主要有四项:
1、通带截止频率fp或角频率ωp
2、通带最大衰减系数ap
3、阻带截止频率fs或角频率ωs
4、阻带最小衰减系数as
 数字滤波器的工作方式与模拟滤波器也完全不同:后者完全依靠电阻、电容、晶体管等电子元件组成的物理网络实现滤波功能;而前者是通过数字运算器件对输入的数字信号进行运算和处理,从而实现设计要求的特性。

  应用数字滤波器处理模拟信号时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍,其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即1/2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号,数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。

  数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器,以及f.i.r滤波器。
数字滤波器的分类
  按功能分:低通、高通、带通、带阻、全通滤波器

  按实现的网络结构或单位抽样响应分:无限脉冲响应滤波器(IIR滤波器)、有限脉冲响应滤波器(FIR滤波器)

  另外,它还可以被分为线性与非线性、因果与非因果等。

  其中,线性时不变的数字滤波器是最基本的类型;而由于数字系统可以对延时器加以利用,因此可以引入一定程度的非因果性,获得比传统的因果滤波器更灵活强大的特性;相对于IIR滤波器,FIR滤波器有着易于实现和系统绝对稳定的优势,因此得到广泛的应用;对于时变系统滤波器的研究则导致了以卡尔曼滤波为代表的自适应滤波理论
数字滤波器特性
  数字滤波器具有比模拟滤波器更高的精度,甚至能够实现后者在理论上也无法达到的性能。例如,对于数字滤波器来说很容易就能够做到一个 1000Hz 的低通滤波器允许 999Hz 信号通过并且完全阻止 1001Hz 的信号,模拟滤波器无法区分如此接近的信号。

  数字滤波器相比模拟滤波器有更高的信噪比。这主要是因为数字滤波器是以数字器件执行运算,从而避免了模拟电路中噪声(如电阻热噪声)的影响。数字滤波器中主要的噪声源是在数字系统之前的模拟电路引入的电路噪声以及在数字系统输入端的模数转换过程中产生的量化噪声。这些噪声在数字系统的运算中可能会被放大,因此在设计数字滤波器时需要采用合适的结构,以降低输入噪声对系统性能的影响。 (责任编辑:admin)

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