凡是可以使信号中特定的頻率成分通過,而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統都稱之為濾波器,相當于頻率“篩子”。
2、分類
頻率通帶:能通過濾波器的頻率範圍。
頻率阻帶:被濾波器抑制或極大地衰減的信号頻率範圍。
截止頻率:通帶與阻帶的交界點。
2)按物理原理分:機械式、電路式;
按處理信号分:模拟、數字
3、濾波器的作用1)将有用的信号與噪聲分離,提高信号的抗幹擾性及信噪比;
2)濾掉不感興趣的頻率成分,提高分析精度;
3)從複雜頻率成分中分離出單一的頻率分量。
二、理想濾波器與實際濾波器 1、理想濾波器的頻率特性理想濾波器:使通帶内信号的幅值和相位都不失真,阻喧内的頻率成分都衰減為零的濾波器,其通帶和阻帶之間有明顯的分界線,理想濾波器實際上是并不存在的。
如理想低通濾波器的頻率響應函數為
2、實際濾波器
實際濾波器的幅頻特性如下圖所示
實際濾波器的特性需要以下參數描述:
①信頻程選擇性:與上、下截止頻率處相比,頻率變化一倍頻程時幅頻特性的衰減量,即
信頻程選擇性總是小于等于零,顯然,計算信量的衰減量越大,選擇性越好。
②濾波器因素:-60dB處的帶寬與-3dB處的帶寬之比值,即
③分辨力:即分離信号中相鄰頻率成分的能力,用品質因素Q描述。
三、RC無源模拟式濾波器 1、一階RC低通濾波器
2、一階高通濾波器
3、帶通濾波器
将RC低通和高通濾波器串聯起來,就可以組成RC帶通濾波器。
四、數字濾波器簡介
數學濾波:通過一定的計算方法和計算程序對離散信号進行加工,将其改造成新要求的。離散信号,有低通、高通、帶通、帶阻之分。數字濾波是對模拟濾波的一種模拟。如模拟RC低通濾波器,輸出與輸入的關系式為:
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