滤波器分类

本文最后更新于 2023年10月26日。

-3dB带宽定义和理解
-3dB带宽指幅值等于最大值的二分之根号二倍时对应的频带宽度。

幅值的平方即为功率,平方后变为1/2倍,在对数坐标中就是-3dB的位置了,也就是半功率点了,对应的带宽就是功率在减少至其一半以前的频带宽度,表示在该带宽内集中了一半的功率。

3dB–指的是比峰值功率小3dB(就是峰值的50%)的频谱范围的带宽;

6dB–同上,6dB对应的是峰值功率的25%。

FIR滤波器和IIR滤波器

https://blog.csdn.net/qq_61673686/article/details/127311983

重点研究
### 基于小波变换方法的汽车碰撞信号分析 – 百度文库

https://wenku.baidu.com/view/cc48900f79563c1ec5da71fd.html?_wkts_=1675736615546

### 汽车碰撞与安全 – Page 105 – Google Books Result

汽车碰撞传感器
https://www.jishulink.com/post/402740

卡尔曼滤波
https://baike.baidu.com/item/%E5%8D%A1%E5%B0%94%E6%9B%BC%E6%BB%A4%E6%B3%A2/5485372?fr=aladdin

低通滤波器之所以能够滤除高频信号,就是因为低通滤波器对高频信号的增益很小,而对低频信号的增益很大。
以最简单的无源RC低通滤波器为例。
对于任意频率信号,R的阻值是恒定的,而C的容抗与信号频率有关,信号频率越低,阻抗越大,反之,越小!
R和C串联,从C的两端取电压,相当于一个分压器,这个分压器与普通电阻分压器不同的是,C的容抗是随频率变化而变化的。频率越低,C的容抗越大,输出的电压越高(最大不超过输入电压);频率越高,C的容抗越小,输出的电压越低。
这就是低通滤波器的原理,也就是低通滤波器能够滤除高频信号的原因。

滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波,一般由电抗元件组成,如在负载电阻两端并联电容器C,或与负载串联电感器L,以及由电容,电感组合而成的各种复式滤波电路。其中最简单的滤波电路如下:

临界频率计算公式:

常用的滤波电路有无源滤波和有源滤波两大类。若滤波电路元件仅由无源元件(电阻、电容、电感)组成,则称为无源滤波电路。无源滤波的主要形式有电容滤波、电感滤波和复式滤波(包括倒L型、LC滤波、LCπ型滤波和RCπ型滤波等)。若滤波电路不仅有无源元件,还有有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,则称为有源滤波电路。有源滤波的主要形式是有源RC滤波,也被称作电子滤波器

卡尔曼滤波器算法被我一直用来做差分混响,因为这个算法能捣鼓出比较自然的声场。

实际上它的原理还是很简单的,利用衰减函数模型作为矩阵,而矩阵的幂就代表递归,最后可以递推出一类对数差分方程,而差分方程的最优解可以利用协方差来预测。

而巴特沃斯滤波器好像是一类具有震荡性质的偏导数,这种算法我只知道不适合用来搞混响,也就是我认为没什么用。

滤波器是什么?

滤波器是一种选频装置,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析,主要有由电容、电感和电阻三个部分组成,在日常生活中有着非常广泛的应用。

滤波器的种类有哪些?

1、按所处理的信号可以分类为模拟滤波器、数字滤波器。

2、按所通过信号的频段可以分类为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、全通滤波器。

3、按所采用的元器件可以分类为无源滤波器、有源滤波器。

4、按安放位置的不同可以分类为板上滤波器、面板滤波器。

有关滤波器的分类,按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种,滤波器还可以按信号处理的方式分类、按元件分类、按通频带分类、按通带滤波特性分类等。

一、滤波器的分类

按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。

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。

按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。

如图:

滤波器的功能与分类

二、滤波器的种类

信号处理中各种滤波器的种类的区别?低通高通带阻与传说中的巴特沃兹椭圆等的区别?

按元件分类,滤波器可分为:有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。

按信号处理的方式分类,滤波器可分为:模拟滤波器、数字滤波器。

按通频带分类,滤波器可分为:低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

除此之外,还有一些特殊滤波器,如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器,例如,线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。

按通频带分类,有源滤波器可分为:低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)等。

按通带滤波特性分类,有源滤波器可分为:最大平坦型(巴特沃思型)滤波器、等波纹型(切比雪夫型)滤波器、线性相移型(贝塞尔型)滤波器等。

按运放电路的构成分类,有源滤波器可分为:无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。

三、滤波器的功能与分类

电路功能:让某一频段的信号顺利通过,滤除其它频段的信号,所以它实际上是一种选频电路。

在微弱信号测量中,滤波器是一个非常重要的电路,模拟滤波器几乎在各种信号处理中必不可少。

下图中信号是经过低通滤波器后的情况。

滤波器的分类1

经过低通滤波器的处理,大大地提高了电路中的信/噪比。

滤波器的种类:从大类分:数字滤波器,模拟滤波器,本课程介绍模拟滤波器。

模拟滤波器:低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)等四种。

它们的频率特性:

滤波器的功能与分类

以上都是理想的频率特性,在实际情况中,将采取各方面的技术和措施,使实际的频率特性向理想化接近。

有源滤波器的分析过程和方法:利用电路原理中的节点电流法→电压增益的传递函数→s用代入求增益的复数表达式→画出频率特性→求滤波电路的各项指标:通带增益、滤波器的截止频率(中心频率)、品质因素、带宽等。