數字濾波是什麼意思?

General 更新 2024-06-05

什麼是數字濾波

濾波是將信號中特定波段頻率濾除的操作。數字信號處理通常採用FFT/IFFT實現,那麼其中需要濾除的頻率,可以採用“濾波函數”與被處理信號相乘而達到目的。 數字濾波。它是通過一種算法排除可能的隨機干擾,提高檢測精度的一種手段,又稱軟件濾波。 數字濾波器具有比模擬濾波器更高的精度,甚至能夠實現後者在理論上也無法達到的性能。例如,對於數字濾波器來說很容易就能夠做到一個 1000Hz 的低通濾波器允許 999Hz 信號通過並且完全阻止 1001Hz 的信號,模擬濾波器無法區分如此接近的信號。 數字濾波器相比模擬濾波器有更高的信噪比。這主要是因為數字濾波器是以數字器件執行運算,從而避免了模擬電路中噪聲(如電阻熱噪聲)的影響。數字濾波器中主要的噪聲源是在數字系統之前的模擬電路引入的電路噪聲以及在數字系統輸入端的模數轉換過程中產生的量化噪聲。這些噪聲在數字系統的運算中可能會被放大,因此在設計數字濾波器時需要採用合適的結構,以降低輸入噪聲對系統性能的影響。 數字濾波器還具有模擬濾波器不能比擬的可靠性。組成模擬濾波器的電子元件的電路特性會隨著時間、溫度、電壓的變化而漂移,而數字電路就沒有這種問題。只要在數字電路的工作環境下,數字濾波器就能夠穩定可靠的工作。 由於奈奎斯特採樣定理(en:Nyquist sampling theorem),數字濾波器的處理能力受到系統採樣頻率的限制。如果輸入信號的頻率分量包含超過濾波器1/2採樣頻率的分量時,數字濾波器因為數字系統的“混疊”而不能正常工作。如果超出1/2採樣頻率的頻率分量不佔主要地位,通常的解決辦法是在模數轉換電路之前放置一個低通濾波器(即抗混疊濾波器)將超過的高頻成分濾除。否則就必須用模擬濾波器實現要求的功能。

數字濾波是什麼

數字濾波器與模擬濾波器的區別主要在於一個是採用軟件(程序)的數值計算(數字濾波器),另外一個是採用硬件電路獲得(模擬濾波器)。數字濾波器的原理有多種,取平均值是其中的一種。取平均值就是濾除任何有具有頻率的變化分量的信號。數字濾波器還可根據不同原理編制專門的程序,對採集的信號進行特殊的計算來濾除特定頻率的信號。模擬濾波器的原理主要是利用電容器對高頻信號的低阻抗、對低頻信號的高阻抗和電感對對低頻信號的低阻抗、對高頻信號的高阻抗的特性,濾除特定頻率的信號。

數字濾波的介紹

數字濾波指用數字設備,通過一定的算法,對信號進行處理,將某個頻段的信號進行濾除,得到新的信號的這一過程叫做數字濾波。

數字濾波器選擇1至6階濾波什麼意思

階數可以用2個極點來表示

1,例如一個低通濾波器,假設1KHz,-3dB就是1KHz

如果在2KHz是-40dB(舉例),是2階,那麼5階是 -80dB

2,從上面可以得知階數越多,截至頻率就越陡峭,就越接近理論90度

簡述數字濾波技術,其算法有哪些

1、定義

所謂數字濾波, 就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。 故實質上它是一種程序濾波。

2、算法

算術平均值法、 中位值濾波法、 限幅濾波法、 慣性濾波法。

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