滤波器种类应用原理

1、一、概述1定义 凡是可以使信 频率筛子”2.分类滤波器的种类/作用/原理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，相当于瑯） h（t）zS）总）I r（o）.只要改变酬川）（即滤波器的特性）就可以得到不同的输出。y（i）=池）馳）y（w）= z（h）1）根据频率特性帼频特性与相频特性，即恥妙）分： 低通滤彼器、高通滤枝器.带通滤枝器.带阻滤波器 低通滤彼器皐通带0吒，上截止频率：阵 高通滤彼器：通带吧口下截止频率：忆 带通滤披器通带松上*下截止频率略 喚2 中心频率：皆挖、陀带宽：B二叫-叫品质因素：Q = wjb.反映滤彼器的分辨率 带阻滤彼器通常0叫，

2、甦® % =（叫壮幅频特性如下Z（切11 j1%血低谨滤波器4（亦化1力高通涯波器A（6）111；" '1 1J1j1111i%6 叫2带通%矶叫2 田带阻频率通带：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

3、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心）二4 .厂111f1111一叫.0化a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实际滤波器的特性需要以下参数描述：1）恒部平均值4描述通带内的幅频特性破纹幅度 /2）下截止频率：以幅频特性值为吗r®的相应频率值、吧:作为带逋滤波器的 上、下截止频率*带宽b = w-wSi20lg 妁"二_应4）j. &二-璋也称“ - 3dB ”带宽。3）金择性：实际滤彼器过渡带幅频曲线的倾斜程度表达了滤披器对通带外频率成分的 袁减能力，用倍频

4、程选择性和滤彼器因素几描述。 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，即倍频选择性匸20以舵町）2（他） 或二前 lg®（邂 ”）（%）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。 滤波器因素匚:-60dB处的带宽与3dB处的带宽之比值，即"邑叫B昶；1越小.选择性越好。 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。Q越大，分辨率越高。3 实际带通滤波器的形式 恒定带宽带通滤波器:B=常量，与中心频率f0无关。 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

5、源模拟式滤波器1.一阶RC低通滤波器° Uy令RG = t,其幅频特性和相频特性分别为&诩)-1 / J1十(他亍<p(w) = -arctgTv&0) = 1当恥初时 約)"(0) = 1,幅频特性翩为常敷信号可以不受衰减地通过魏器 当阪冷"耐，AM = 1倩号受到概大衰诚。因此，只有(M的频率成份通过该-阶系统故为低通蹴盘2. 一阶高通滤波器迩)=cdUe64 = S - 9c d(UK-UJdtR/. RC=df备 RC进行£仔血“变换有:5箸RC Z(s) s = FO) +F) s RCTS1 + rsHE =1 +r j

6、wA() =2 ,其图形如下:1 +(TW)心0) = 1A(W)/A(f)=l/ >/2,得截止频率晒二 1 / y当肛A “T时.J(>P)I幅频特性近似为常数，信号可以不受衰减通过滤彼器。 当时，川勢信号受到极大衰减。因此，该一阶系统为高通滤波器。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。竝）U 宁叩c心）=丄二丄1+陆1 >ra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：d

7、U.t 二肚*, r - RCdi y用数字技术处理时，需对松离馭贝U滤枝的结果叭也是离散值，高信号的离散值为 叽 吟，二吟科”加）式中宀-采样序£包采样间隔当加足够小时,色立凹二咚丄 则有dtLiT+听（洛=込仗”囲U4-从而有叭="1 + z/A/i/Ai% +l+i/Ai关于优译：优译创立于中国深圳市，注册资金2亿元人民币，是集军民用微波通信器件开发、设计与生产的一体化企业，产品远销海内外。公司成立于2003年，依托产业优势，凭借过硬的专业技术，以国内、国际双规运营的经验模式，在微波通信行业赢得信誉和口碑，生产的产品频率范围从300KHZ至110GHz,功率最高可达20KW广泛使用于民用、军事、航天、空间技术等领域。优译公司始终秉承“诚信为先、顾客至上、科技引领、敢于创新”的经营理念， 坚持以“技术优势为根本，以市场需求为导向”。公司成立以来与国内外知名企业、院校、科研机构进行相互交流并深度合作，为产品开发研究奠定了技术基础。公司在不断发展和壮大的同时，不断追求更加卓越的企业品质，从专业化公司向多元化企业稳步迈进，欢迎来自世