一、数字滤波器的分类
数字滤波器可以按所处理信号的维数分为一维、二维或多维数字滤波器。一维数字滤波器处理的信号为单变量函数序列,例如时间函数的抽样值。二维或多维数字滤波器处理的信号为两个或多个变量函数序列。例如,二维图像离散信号是平面坐标上的抽样值。 处理一维数字信号序列的算法或装置。线性、时不变一维数字滤波器的输出信号序列y(n)和输入信号序列x(n)的关系由线性、常系数差分方程描述:(如图1)
相应的Z域转移函数图二式中ar、bk为数字滤波器系数,Z【y(n)】和Z【x(n)】分别为输出和输入信号序列的Z变换。转移函数H(z)的Z反变换称为一维数字滤波器的单位冲激响应,即h(n)=Z-1【H(z)】。输出信号序列也可以表示为输入信号序列x(n)与数字滤波器单位冲激响应h(n)的离散褶积(如图三)
如果数字滤波器的单位冲激响应h(n)只有有限个非零值,称为有限冲激响应数字滤波器。如果单位冲激响应具有无限多个非零值,称为无限冲激响应数字滤波器。
有限冲激响应数字滤波器一般采取非递归型算法结构,因此也称非递归型数字滤波器。无限冲激响应数字滤波器只能采取递归型算法结构,故又称递归型数字滤波器。 处理二维数字信号序列的算法或装置。线性、时不变二维数字滤波器的输出 y(m,n)与输入 x(m,n)关系由两个变量线性常系数差分方程描述:(如图4)
相应的转移函数为图5式中,a b为滤波器系数,Z【y(m,n)】和Z【x(m,n)】分别为输出和输入信号序列的二维Z变换。转移函数H(z1,z2)的二维Z反变换h(m,n)=Z-1【H(z1,z2】,称为二维数字滤波器的单位冲激响应。二维数字滤波器的输出y(m,n)亦可表示为输入信号序列x(m,n)和单位冲激响应h(m,n)的二维离散褶积(图六)
二维数字滤波器对单位冲激响应亦分有限冲激响应和无限冲激响应两类。二维有限冲激响应数字滤波器为非递归型算法结构,因此又称二维非递归型数字滤波器。二维无限冲激响应数字滤波器为递归型算法结构,因此也称二维递归型数字滤波器。
二、数字滤波器按功能分为哪几种
数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。
1、低通
低通滤波器有很多种,其中,最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。
2、高通
高通滤波器,一种让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置。其特性在时域及频域中可分别用冲激响应及频率响应描述。
3、带通
指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相对。
4、带阻
将输入电压同时作用于低通滤波器和高通滤波器,再将两个电路的输出电压求和,就可以得到带阻滤波器。
5、全通
狭义上的全通网络能够传输全部的入射功率,因此在任意频点上其反射系数为零,传输系数为1。广义的全通网络的幅频响应(传输系数的模)为某一固定值,而相频响应是非线性的。
扩展资料
1、低通
巴特沃斯滤波器,滤波器的一种设计分类,其采用的是巴特沃斯传递函数,有高通、低通、带通、带阻等多种滤波器类型。
切比雪夫滤波器,滤波器的一种设计分类,其采用的是切比雪夫传递函数,也有高通、低通、带通、高阻、带阻等多种滤波器类型。
2、高通
按照所采用的器件不同分类有源高通滤波器、无源高通滤波器。按照滤波器的数学特性分为一阶高通滤波器、二阶高通滤波器等。
3、带通
一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路(RLC circuit)。这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。
4、带阻
带阻滤波器一般分为腔体带阻滤波器和LC带阻滤波器,理想带阻滤波器在阻带内的增益为零。
5、全通
全通滤波器有很多用途。比如:单边带通讯中,可以利用全通滤波器得到两路正交的音频信号,这两路音频信号分别对两路正交的载波信号进行载波抑制调制,然后叠加就能得到所需要的无载波的单边带调制信号。
参考资料来源:百度百科-数字滤波器
参考资料来源:百度百科-低通滤波器
参考资料来源:百度百科-高通滤波器
参考资料来源:百度百科-带阻滤波器
参考资料来源:百度百科-带通滤波器
参考资料来源:百度百科-全通滤波器
三、滤波器都有什么类型的
电源滤波器是由电容、电感和电阻组成的滤波电路。滤波器可以对电源线中特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除,得到一个特定频率的电源信号,或消除一个特定频率后的电源信号。
分类:
1、按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
2、按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
(1)低通滤波器:它允许信号中的低频或直流分量通过,抑制高频分量或干扰和噪声;
(2)高通滤波器:它允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量;
(3)带通滤波器:它允许一定频段的信号通过,抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声;
(4)带阻滤波器:它抑制一定频段内的信号,允许该频段以外的信号通过。[1]
3、按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
(1)无源滤波器:仅由无源元件组成的滤波器,它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。这类滤波器的优点是:电路比较简单,不需要直流电源供电,可靠性高;缺点是:通带内的信号有能量损耗,负载效应比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用。
(2)有源滤波器:由无源元件和有源器件组成。这类滤波器的优点是:通带内的信号不仅没有能量损耗,而且还可以放大,负载效应不明显,多级相联时相互影响很小,利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器,并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽;缺点是:通带范围受有源器件的带宽限制,需要直流电源供电,可靠性不如无源滤波器高,在高压、高频、大功率的场合不适用。