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滤波器 Harbin Engineering University 姓名：陈志明 学号：S312070090 一、定义 凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器 二、滤波器的分类 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。 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：无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器 三、几种滤波器 FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。 1、FIR滤波器 特点： (1) 系统的单位冲激响应h (n)在有限个n值处不为零 (2) 系统函数H(z)在|z|0处收敛，极点全部在z = 0处（因果系统） （3) 结构上主要是非递归结构，没有输出到输入的反馈，但有些结构中（例如频率抽样结构）也包含有反馈的递归部分。 基本结构 （1）横截型 （2）级联型 (3)频率抽样型 2、IIR数字滤波器 IIR(Infinite Impulse Response)数字滤波器，又名“无限脉冲响应数字滤波器”，或“递归滤波器”。顾名思义，具有反馈，一般认为具有无限的脉冲响应 特点： （1）封闭函数 (2）IIR数字滤波器采用递归型结构 （3）借助成熟的模拟滤波器的成果 （4）需加相位校准网络 3、卡尔曼滤波器 卡尔曼滤波器是一种由卡尔曼（Kalman）提出的用于时变线性系统的递归滤波器。这个系统可用包含正交状态变量的微分方程模型来描述，这种滤波器是将过去的测量估计误差合并到新的测量误差中来估计将来的误差。 卡尔曼滤波的一个典型实例是从一组有限的，包含噪声的，对物体位置的观察序列（可能有偏差）预测出物体的位置的坐标及速度。在很多工程应用(如雷达、计算机视觉)中都可以找到它的身影。同时，卡尔曼滤波也是控制理论以及控制系统工程中的一个重要课题。 例如,对于雷达来说，人们感兴趣的是其能够跟踪目标。但目标的位置、速度、加速度的测量值往往在任何时候都有噪声。卡尔曼滤波利用目标的动态信息，设法去掉噪声的影响，得到一个关于目标位置的好的估计。这个估计可以是对当前目标位置的估计(滤波)，也可以是对于将来位置的估计(预测)，也可以是对过去位置的估计(插值或平滑)。 L3G4200D + ADXL345 卡尔曼滤波 4、自适应滤波器 四种类型： 辨识 系统辨识，如给定一个未知的动态系统，系统辨识目的是设计一个自适应滤波器以逼近该动态系统。 2、逆模型 分层地球建模均衡，例如在地震探测中，开发研究地球的分层模型，以解释地球表面的复杂问题一个未知脉冲响应的信道，自适应均衡器的用途是通过操作信道输出，使得信道与均横器的级联提供理想传输媒介的一个良好逼近 3、预测 预测编码，例如自适应预测用来对感兴趣信号（语音信号）建模，而不是直接对信号编码。在编码过程中，预测误差被编码以便传输与储存。典型地，预测误差具有比原信号更小的方差，从而作为改进编码的基础。 4、干扰消除 4、自适应滤波器 噪声消除， 如自适应噪声消除器的目的从接收信号中去除噪声以改善信燥比。电话电路中遇到的回音消除是噪声消除的一种特殊形式。噪声消除也用在心电图学中 松下伺服电机 低振动 自适应滤波器 在安装电源滤波器时，要注意以下几点： 四、滤波器选择和使用注意事项 1） 电源滤波器的外壳与设备地之间必须有良好的电气连接 2） 在捆扎设备电缆时，严禁将滤波器的输入输出电缆捆扎在一起。 3） 不要将滤波器安装在设备屏蔽的内部。 4） 建议利用设备原有的屏蔽，将滤波器的输入输出端有效的隔离开来，将滤波器输入输出端间可能存在的电磁耦合控制到最低程度。 一般滤波器的壳体是接到所保护设备的框架或机壳上，线侧导线应保持短小并与负载侧导线很好地隔离。理想的隔离系统是壁装滤波器，带有进线插座。 五、滤波器的主要参数 中心频率（Center Frequency） 截止频率（Cutoff Frequency） 　通带带宽（BWxdB） 插入损耗（Insertion Loss） 纹波（Ripple