【滤波器】 滤波器概述
发布日期:2019-12-16
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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。
一、概述
1、定义
凡是可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减或抑制其他频率成分的装置或系统都称之为滤波器，相当于频率“筛子”。
2、分类
幅频特性如下：
频率通带：能通过滤波器的频率范围。
频率阻带：被滤波器抑制或极大地衰减的信号频率范围。
截止频率：通带与阻带的交界点。
2）按物理原理分：机械式、电路式；
按处理信号分：模拟、数字
3、滤波器的作用
1）将有用的信号与噪声分离，提高信号的抗干扰性及信噪比；
2）滤掉不感兴趣的频率成分，提高分析精度；
3）从复杂频率成分中分离出单一的频率分量。
二、理想滤波器与实际滤波器
1、理想滤波器的频率特性
理想滤波器：使通带内信号的幅值和相位都不失真，阻喧内的频率成分都衰减为零的滤波器，其通带和阻带之间有明显的分界线。
如理想低通滤波器的频率响应函数为
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理想滤波器实际上并不存在。
2、实际滤波器
实际滤波器的幅频特性如下图所示
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实际滤波器的特性需要以下参数描述：
①信频程选择性：与上、下截止频率处相比，频率变化一倍频程时幅频特性的衰减量，即
信频程选择性总是小于等于零，显然，计算信量的衰减量越大，选择性越好。
②滤波器因素：－60dB处的带宽与－3dB处的带宽之比值，即
③分辨力：即分离信号中相邻频率成分的能力，用品质因素Q描述。
3、实际带通滤波器的形式
①恒定带宽带通滤波器:B=常量，与中心频率f0无关。
②恒定百分比带通滤波器：
在高频区恒定百分比带通滤波器的分辨率比恒定带宽带通滤波器差。
三、RC无源模拟式滤波器
1、一阶RC低通滤波器
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2、一阶高通滤波器
3、带通滤波器
将RC低通和高通滤波器串联起来，就可以组成RC带通滤波器。
四、数字滤波器简介
数学滤波：通过一定的计算方法和计算程序对离散信号进行加工，将其改造成新要求的。离散信号，有低通、高通、带通、带阻之分。数字滤波是对模拟滤波的一种模拟。如模拟RC低通滤波器，输出与输入的关系式为：
