数字滤波器概述

如题所述

在60年代中期,随着电子计算机技术和大规模集成电路的迅猛发展,数字滤波器逐渐崭露头角。如今,它们不仅可以通过计算机软件实现,也能够通过大规模集成的数字硬件在实时环境中发挥作用。


数字滤波器本质上是一个离散时间系统,它的功能是根据预设算法,将输入的离散时间信号(这些信号对应于数字频率)转换成所需的输出信号。当处理模拟信号时,首先需要对输入信号进行限带、抽样和模数转换。为了确保抽样信号的频谱不重叠,根据奈奎斯特抽样定理,输入模拟信号的频率(以f表示,f为模拟信号的频率,fs为采样频率)必须小于折叠频率(ws/2 = π)。


数字滤波器的频率响应特性具有周期重复性,每间隔2π重复一次,并且在折叠频率ω=π点对称。处理后的数字信号经过数模转换和平滑处理,才能转换回模拟信号。这种技术具有高精度、高可靠性和可编程调整特性,便于集成,因此在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理等领域广泛应用。


数字滤波器的种类繁多,包括低通、高通、带通、带阻和全通等,它们可以根据需要选择时不变、时变、因果或非因果,以及线性或非线性。在众多类型中,线性、时不变的f.i.r(有限冲激响应)滤波器因其广泛的适用性而备受青睐。


扩展资料

数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理,以达到改变信号频谱的目的。

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