數(shù)字濾波器定義

數(shù)字濾波器是與模擬濾波器相對應的，我們在常用的離散系統(tǒng)中， 使用數(shù)字濾波器。它的主要作用是利用離散時間系統(tǒng)的特性，在這里 時間就是一個變量，然后在對外部輸入的信號，進行處理，這里的輸 入信號一般都是廣義上的波形型號，信號可以是電壓、電流、功率等。 當然也有類似于頻率等這種。在實際的操作中，我們也可以把輸入的信號波形變成輸出，也就是將輸入和輸出倒置。從而實現(xiàn)我們將信號的頻譜修改的目的。

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數(shù)字濾波器的對比

數(shù)字濾波器現(xiàn)在主要有兩種，一種是IIR，我們稱之為無限的沖激響應濾波器，另外一種是FIR，這種濾波器是與IIR相對應的，這個是有限的沖激響應濾波器。兩個系統(tǒng)都是有各自的特點的，F(xiàn)IR的濾波器是沒有閉環(huán)的反饋的環(huán)路信號，它的結構比較簡單，可以實現(xiàn)比較嚴格的線性方程的相位的計算，一般情況下相位的要求不嚴格一 般不會使用這個濾波器，相反的話，會采用這種濾波器。當然在很多的場景下面，我們要對信號進行一些實時的處理，當現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多的情況下，我們對硬件的性能要求就越來越高，市面上很多的單片機已經(jīng)無法滿足我們實際的功能需求，一般的8位的16位的乃至32位的單片機以及ARM芯片已經(jīng)不能在對算法進行支撐，由于專門為數(shù)字處理設計的DSP控制器的出現(xiàn)，提高了我們?yōu)V波器的效率，DSP很多情況下可以使用多組總線的方式，并行處理多組實時的數(shù)據(jù)，獨立的一些算法器充分的使用大大提高了我們?yōu)V波器的效率。對于硬件上的短板完全可以由DSP的芯片進行彌補，做到對數(shù)字信號的實時處理與計算。DSP與普通的微處理器相比有很大的數(shù)字信號的處理優(yōu)勢，他是單片機以及ARM的繼承，為信號處理做了一些局部的開發(fā)和改進，大大的增強了數(shù)字處理的能力，它有特定的數(shù)據(jù)流程格式、有特定的算法器，有特殊的系統(tǒng)結構為解決復雜的數(shù)字信號的處理提供了很多優(yōu)越的條件和基礎，通過對DSP的編程可以實現(xiàn)IIR濾波器。 FIR濾波器實際上有一定的缺陷，這類系統(tǒng)只有零點，它不會跟IIR系統(tǒng)的那樣容易獲取比較好衰減的特性，但是也有更加明顯的優(yōu)勢。他是通過非硬件電路實現(xiàn)的，相比硬件電路實現(xiàn)濾波器主要優(yōu)點有很多，例如，效率很高、有極點、有反饋等。

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無源濾波器

無源濾波器按接線形式可分為電容濾波器、電廠濾波電路、L型RC濾波電路、π形RC濾波電路、多節(jié)π形RC 濾波電路、π形LC濾波電路。按功能可分為單調諧濾波器、雙調諧濾波器、高通濾波器。無源濾波器具有如下優(yōu)勢：結構 形式簡單、投資費用低，能夠補償系統(tǒng)中的無功分量、改善電網(wǎng)功率因數(shù)；工作穩(wěn)定性較高、維護簡單、技術成熟等，在有源濾波器出現(xiàn)以前被廣泛采用。無源濾波器的缺點也有很多方面：受電網(wǎng)參數(shù)的影響較大，系統(tǒng)阻抗值和主要次數(shù)諧振頻率往往隨著工況發(fā)生變化；諧波濾除的頻帶也較窄，只能濾除主要次數(shù)的諧波，或因發(fā)生并聯(lián)諧振，放大一些次數(shù)的諧波；濾波和無功補償及調壓之間的協(xié)調較困難 ；隨著流經(jīng)濾波器的電流升高，可能造成設備過負荷運行；耗材多，重量和體積都較大；運行穩(wěn)定性較差等缺點。因此，整體性能更優(yōu)的有源濾波器得到越來越多的應用。

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電源濾波器

電源濾波器一般都設計為只由電阻、電容及電感組成的被動濾波器，沒有像晶體管之類的主動元件。右圖是一個電源濾波器的例子，電源濾波器的上方接電源，電源端有一個共模電感，也就是電源的二條線依同一個方向繞在鐵心上，電源線上若有共模訊號，其在共模電感產(chǎn)生的磁場會相加，因此有較大的阻抗，而差模訊號在共模電感產(chǎn)生的磁場會互相抵消，因此可以流過共模電感。電源流過的電流主要是共模的，但上面噪聲也可能會以差模的形式出現(xiàn)，若要抑制差模噪聲，需要另外使用差模電感，或是各相有個別的電感器。

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