数字滤波器是一个离散时间系统(按预定的算法,将输入离散时间信号(对应数字频率)转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置)。

1.数字滤波器是什么

 

数字滤波器是由数字乘法器、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。

 

应用数字滤波器处理模拟信号(对应模拟频率)时,首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的数字频率(2π*f/fs,f为模拟信号的频率,fs为采样频率,注意区别于模拟频率),按照奈奎斯特抽样定理,要使抽样信号的频谱不产生重叠,应小于折叠频率(ws/2=π),其频率响应具有以2π为间隔的周期重复特性,且以折叠频率即ω=π点对称。为得到模拟信号,数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。

 

数字滤波器是什么

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2.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。

 

数字滤波器的分类

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3.数字滤波器的原理

 

数字滤波器对信号滤波的方法是:用数字计算机对数字信号进行处理,处理就是按照预先编制的程序进行计算。数字滤波器的原理如图所示,它的核心是数字信号处理器

 

如果采用通用的计算机,随时编写程序就能进行信号处理的工作,但处理的速度较慢。如果采用专用的计算机芯片,它是按运算方法制成的集成电路,连接信号就能进行处理工作,处理的速度飞快,但功能不易更改。如果采用可编程的计算机芯片,那么,装入什么程序机器就能具有什么功能。这种可编程芯片的优点很多,是现代电子产品的首选。如果是对模拟信号进行处理,则需要添加模数转换器和数模转换器。

 

数字滤波器的原理

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4.数字滤波器的作用

 

数字滤波器是按照程序计算信号,可以达到滤波的目的。通过对数字滤波器的存储器编写程序,就可以实现各种滤波功能。对数字滤波器来说,增加功能就是增加程序,不用增加元件,不受元件误差的影响,对低频信号的处理也不用增加芯片的体积。用数字滤波方法可以摆脱模拟滤波器被元件限制的困扰。

 

数字滤波器的作用

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