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标题: 滤波器是什么及滤波器基础知识简介 [打印本页]

作者: 小可爱ing 时间: 2012-3-5 09:46 标题: 滤波器是什么及滤波器基础知识简介

　　滤波器是什么及滤波器基础知识简介
　　滤波器是信号处理中一种非常重要的装置，滤波器的研究也是当今信号处理中最为活跃的部分。随着滤波技术的发展，滤波器的理论研究和产品开发一直受到广泛的关注。那么滤波器是什么?滤波器有哪些类型呢?本文对于滤波器是什么及滤波器的基础知识做简要介绍。
　　一、滤波器是什么
　　滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
　　广义地讲，任何一种能进行信号处理的装置都可以称为滤波器。因为，任何装置的响应特性都是激励频率的函数，都可用频域函数描述其传输特性。因此，构成测试系统的任何一个环节，诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等，都将在一定频率范围内，按其频域特性，对所通过的信号进行变换与处理。
　　二、滤波器分类
　　⒈根据滤波器的选频作用分类
　　⑴　低通滤波器
　　从0～f2频率之间，幅频特性平直，它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过，而高于f2的频率成分受到极大地衰减。
　　⑵　高通滤波器
　　与低通滤波相反，从频率f1～∞，其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过，而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。

　　⑶　带通滤波器
　　它的通频带在f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过，而其它成分受到衰减。
　　⑷　带阻滤波器
　　与带通滤波相反，阻带在频率f1～f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分受到衰减，其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过

。

　　低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式，其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器，例如：低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器，低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。
　　⒉　根据“最佳逼近特性”标准分类
　　⑴　巴特沃斯滤波器
　　从幅频特性提出要求，而不考虑相频特性。巴特沃斯滤波器具有最大平坦幅度特性，其幅频响应表达式为：
　　⑵　切比雪夫滤波器
　　切贝雪夫滤波器也是从幅频特性方面提出逼近要求的，其幅频响应表达式为：
　　ε是决定通带波纹大小的系数，波纹的产生是由于实际滤波网络中含有电抗元件;Tn是第一类切贝雪夫多项式。
　　与巴特沃斯逼近特性相比较，这种特性虽然在通带内有起伏，但对同样的n值在进入阻带以后衰减更陡峭，更接近理想情况。ε值越小，通带起伏越小，截止频率点衰减的分贝值也越小，但进入阻带后衰减特性变化缓慢。切贝雪夫滤波器与巴特沃斯滤波器进行比较，切贝雪夫滤波器的通带有波纹，过渡带轻陡直，因此，在不允许通带内有纹波的情况下，巴特沃斯型更可取;从相频响应来看，巴特沃斯型要优于切贝雪夫型，通过上面二图比较可以看出，前者的相频响应更接近于直线。
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