lm747滤波器.pdfVIP

LeCroy Application Brief No. LAB WM747 数字滤波器的应用 数字滤波器软件包2(DFP2) 的强大功能 滤波器为一种电路或设 备，其输出增益和相位变化为 输入信号频率的函数。这种频 率敏感性使得滤波器对消除信 号中不希望出现的成分和补偿 信号的相关失真是非常有用 的。力科公司的用于 WaveMaster系列示波器的数 字滤波器软件包2(DFP2)选件, 提供了多种标准（无限激励响 应或有限激励脉冲响应）滤波 器或用户可自定义的数字滤波 器配置的选择。这些滤波器可 以用于波形的分析和测量，如 下例所示。 图中所介绍的第一类应用 图 1 利用带阻滤波器消除2 MHz 方波中的5 MHz 的正弦信号 为消除信号中所不希望出现的 频谱成分。图1 包括的波形由 2 MHz 的方波和不需要的5 MHz 正弦曲线组成。该信号的 时域视图如轨迹C2 所示，频 谱如轨迹F2 。通过施加一个带 宽限制范围为2.5 至 5.5 MHz 的带阻滤波器，不希望出现的 5 MHz 频率成分被衰减了，而 2 MHz 的方波信号在滤波器的 输出清晰可见（轨迹F3 ）。滤 波器输出后信号的频谱（轨迹 F5 ）显示5 MHz 的频率分量成 分被削减了。 图2 显示的是利用一个高 通滤波器从25 kHz 的脉宽调制 图 2 利用高通滤波器消除检拾到的60 Hz 信号 LeCroy Application Brief No. LAB WM747 信号中消除检拾到的60 Hz 信 号。设置高通滤波器来衰减1 kHz 以下的信号，从而消除60 Hz 的信号。 如果采集到的信号具有一 条明显的基线，如图3 所示， 那么利用一个低通滤波器就可 以将其从采集到的信号中隔离 出来并通过相减将其从捕获的 信号中消除。在本例中，利用 低通滤波器形成（轨迹F1 ）基 线轨迹，再利用减法将其从采 集到的信号（轨迹F2 ）中消 除。 如图4 ，频谱隔离的最后 一个例子是在检波器模型上使 图 3 通过隔离和减去采集到的波形中的低频成分来消除基线 用低通滤波器的例子。通过峰 值检波和滤波析取来自调幅信 号的调制。绝对值函数进行全 波峰值检波，DFP 提供了必要 的低通滤波。 另一类滤波器的应用是协 助从噪声和控制通道带宽中恢 复信号。这种类型的应用在通 信系统和回波测距系统中越来 越多。 图5 中采集到的波形是一 个被噪声严重干扰的12.5 MHz 阻尼正弦信号。通过带通滤 波，明显的提高的信号的信噪 比。 图 4 利用峰值检波和滤波对AM 信号进行解调 LeCroy Application Brief No. LAB WM747 请注意我们使用了快速傅 立叶变换（FFT ）视图来评估 滤波的效果。轨迹F2 显示的 是采集到的信号的频谱，轨迹 F4 显示的滤波后的信号的频 谱。使用了带通滤波器将采集 到的信号的带宽压缩至16 MHz ，这样就消除了滤波器带 宽范围之外的大部分噪声成 分。恢复后的信号如轨迹F3 所示。尽管对信号进行平均， 可以得到更好的结果，但是它 需要进行多次采集，这不是通 常都能实现的。 如图6 所示，最后一个例 子是带宽限制滤波器对数字通 信信号的作用的评估。在这种 图 5 利用带通滤波器来提高信号的信噪比并从宽带噪声中恢 测量中，评估了滤波器对北美 复信号 数字蜂窝(NADC)信号波形的 效果。利用DFP 滤波将经过常 规滤波(raised root cosine)的信 号和未经过滤波的波形进行比 较，将会发现它们非常的相 似。用户可以改变滤波器的类 型或者调节参数来查看其它滤 波器配置的效果。 通道2 是未经滤波的 NADC 信号。通道3 为利用常 规raised root cosine 滤波器滤 波后的信号。利用轨迹F2 进 行DFP raise root cosine 滤波。 重叠的轨迹F3 和F4