昨日，儀商的小編整理了《濾波器的種類竟然有這么多！》，從多個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域分析了濾波器的種類。下面將濾波器的種類，按所處理的信號分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器。

數(shù)字濾波器基本原理

導(dǎo)入數(shù)字濾波器的信號處理過程示于圖。其中模擬信號(連續(xù)信號)

必須利用采樣定理(sampling theorem)進(jìn)行采樣。輸入信號經(jīng)過模擬低通濾波即抗折疊濾波器(anti-aliasing filter)去掉輸入信號中的高頻分量。經(jīng)過平滑化的模擬信號再用于采樣。另外D-A轉(zhuǎn)換后模擬信號要經(jīng)過平滑濾波器(smoothing filter)進(jìn)行平滑處理，該工作可用模擬低通濾波器來完成。

另外，數(shù)字通信中使用的數(shù)字均衡器(digital equalizer)也可以視作一種數(shù)字濾波器，但是用數(shù)字均衡器直接進(jìn)行數(shù)字信號處理時(shí)，就不再需要圖中的A-D轉(zhuǎn)換器和D-A轉(zhuǎn)換器。

所謂數(shù)字濾波器，就是把輸入序列通過一定的運(yùn)算變換成輸出序列。如上圖所示。其時(shí)域輸入輸出關(guān)系是

若x(n) ,y (n)的傅里葉變換存在，則輸入輸出的頻域關(guān)系是

假定|X(ejw)|，|H(ejw)|如圖中(a)，(b)所示，則由式得|Y(ejw)|如圖(c)所示。

這樣，x(n)通過系統(tǒng)h(n)的結(jié)果是使得輸出y(n)中不再含有|w|>wc的頻率部分，而使|w|的成分不失真的通過。因此，設(shè)計(jì)出不同形狀的|H(ejw)|，可以得到不同的濾波效果。

數(shù)字濾波器的主要特點(diǎn)：

1、數(shù)字濾波器對外界環(huán)境不太敏感，具有更高的可靠性。

2、數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)精確的線性相位和多速率處理等模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)的功能。

3、數(shù)字濾波器只要提高字長，可以實(shí)現(xiàn)任意精度的信號處理。

4、數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)更加靈活，并能同時(shí)進(jìn)行信號的存儲。

5、數(shù)字處理的信號的頻域?qū)挾纫艿讲蓸勇实南拗啤?/span>

數(shù)字濾波器與模擬濾波器的主要區(qū)別

1、數(shù)字濾波器用于離散系統(tǒng)，模擬濾波器用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，也可以用在離散時(shí)間系統(tǒng)中，比如SC(開關(guān)電容)濾波器。

2、數(shù)字濾波器由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種算法或裝置。數(shù)字濾波器的功能是對輸入離散信號的數(shù)字代碼進(jìn)行運(yùn)算處理，以達(dá)到改變信號頻譜的目的。

數(shù)字濾波器可用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)現(xiàn)。模擬濾波器有有源和無源的，有源濾波器主要是有運(yùn)放，或者跨到運(yùn)放，及電阻，電容構(gòu)成。無源的濾波器主要是R,L,C構(gòu)成。模擬濾波器會有電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問題，而數(shù)字濾波器不存在這些問題，因而可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度和精度。