信号滤波器

时间:2024-02-04 06:49:00 编辑:大鹏 来源:长期打折网

在对信号采样过程之前抗混滤波,其作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?,滤波电路的作用是什么...

在对信号采样过程之前抗混滤波,其作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?
在对信号采样过程之前抗混滤波,其作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?
提示:

在对信号采样过程之前抗混滤波,其作用是什么?它选用何种滤波器?其截止频率如何确定?

根据“奈奎斯特采样定律”: 在对模拟信号进行离散化时,采样频率f2至少应2倍于被分析的信号的最高频率f1,即: f2≥2 f1;否则可能出现因采样频率不够高,模拟信号中的高频信号折叠到低频段,出现虚假频率成分的现象

但工程测量中采样频率不可能无限高也不需要无限高,因为我们一般只关心一定频率范围内的信号成份。为解决频率混叠,在对模拟信号进行离散化采集前,采用低通滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成份。实际仪器设计中,这个低通滤波器的截止频率(fc) 为:

截止频率(fc)= 采样频率(fz) / 2.56

在进行动态信号测试中测量仪器必须具有抗混滤波功能,例如:在大型桥梁、高楼、机械设备等动态应变、振动测试及模态分析中,信号所包含的频率成份理论上是无穷的。例如:桥梁的模态理论上有无限多个,但我们只关心对振动贡献最大的前几阶模态。如果不对振动的模拟信号进行低通抗混滤波,高阶模态频率很可能会混叠到低频段,形成虚假的模态频率,给模态参数识别带来困难.

抗混滤波器一般指低通滤波器,但滤波器有低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、高阻滤波器。滤波器的主要性能指标以低通滤波器为例,理想的低通滤波器为矩形,但实际中是不可能实现的。衡量低通滤波器性能的指标主要包括以下几方面:

带内波纹度:通带的幅值精度指标,例如:带内波纹度为±0.1dB时,对幅值精度的影响约为±1%(这正是为什么一般的数采器幅值精度可以做到千分之几,一般的数采器用 很高的采样频率进行采集,不加低通滤波器.)

阻带下降斜率:滤波器在截至频率开始下降,下降斜率越大越好。一般采用每个倍频程的下降分贝数衡量,例如:满足工程测量需要的阻带下降斜率约为-80dB/oct.

滤波器落差:带通到带阻差值的分贝数dB.

值得一提的是:随着DSP数字信号处理芯片的出现,现代测试仪器中已采用模拟滤波加数字滤波,使滤波器性能指标突飞猛进。例如:带内波纹度可达±0.05dB,阻带下降斜率可达到约-200dB/oct.大大好于纯模拟滤波器.

滤波电路的作用是什么
提示:

滤波电路的作用是什么

滤波电路作用是尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分,保留其直流成分,使输出电压纹波系数降低,波形变得比较平滑。 滤波电路四种基本类型滤波器有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器四种基本类型,1、理想低通滤波器允许低频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率超过截止频率后,信号的衰减为无穷大。2、理想高通滤波器与理想低通滤波器正好相反,允许高频信号无损耗地通过滤波器,当信号频率低于截止频率后,信号的衰减为无穷大。3、理想带通滤波器允许某一频带内的信号无损耗地通过滤波器,频带外的信号衰减为无穷大。理想带阻滤波器4、理想带阻滤波器让某一频带内的信号衰减为无穷大,频带外的信号无损耗地通过滤波器。 理想带阻滤波器 电路分类可以分为无源滤波和有源滤波两大类。如果滤波电路元件只是由无源元件,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)。若滤波电路不仅由无源元件,还有源元件(双极型管、单极型管、集成运放)组成,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。

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