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数字滤波器是什么?数字滤波器的工作原理

作者:点击:502 发布时间:2022-12-13

什么是数字滤波器滤波器应广泛应用于许多信息处理过程中,如过滤、检测和预测信号。数字滤波器与模拟滤波器相对应,广泛应用于离散系统中。其功能是利用离散时间系统的特性处理输入信号波形或频率。也就是说,将输入信号转换为一定的输出信号,从而达到改变信号频谱的目的。数字滤波器通常可以用两种方法来实现:一种是将数字硬件组装成一种称为数字信号处理器的特殊设备;另一种方法是直接使用通用计算机,将所需的操作编成程序,即使用计算机软件。下面将介绍数字滤波器的工作原理

数字滤波器的原理有很多,取平均值就是其中之一。取平均值是过滤任何频率变化重量的信号。数字滤波器还可以根据不同的原理编制特殊的程序来过滤特定频率的信号。模拟滤波器的原理主要是利用电容器对高频信号的低阻抗、对低频信号的高阻抗、对低频信号的低阻抗、对高频信号的高阻抗,过滤特定频率的信号。

数字滤波器的信号滤波方法是用数字计算机处理数字信号,按照预编程计算。数字滤波器的原理如图所示,其核心是数字信号处理器。

滤波器

采样定理必须采用这个过程(samplingtheorem)进行采样。输入信号模拟低通滤波器,即折叠滤波器(anTI-aliasingfilter)去除输入信号中的高频分量。用于采样的平滑模拟信号。另外D-A转换后,模拟信号应通过平滑滤波器( ** oothingfilter)可采用模拟低通滤波器进行平滑处理。

此外,数字通信中使用的数字平衡器(digitalequalizer)也可视为数字滤波器,但当数字信号直接用数字均衡器处理时,图中不再需要A-D转换器和D-A转换器。

所谓数字滤波器,就是通过一定的操作将输入序列转换为输出序列。如上图所示。当时域输入输出关系如下:


若x(n),y(n)如果存在傅里叶变换,输入输出的频域关系为:


傅里叶变换

假定|X(ejw)|,|H(ejw)|如图中(a),(b)所示,由式得|Y(ejw)|如图(c)所示。


这样,x(n)通过系统h(n)结果是输出y(n)中不再含有|w|>wc由频率部分制成|w|

数字滤波器主要由数字乘法器、加法器、延迟电路等部件组成,实际上是一个数字信号处理器,主要使用数字计算机按照预先编制的程序计算数字信号。由于电子计算机技术和大型集成电路的发展,数字滤波器可以通过计算机软件或大型集成数字硬件实时实现。

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