表3-6 窗函数基本参数比较 14

变量注释表

R 电阻

L 电感

C 电容

CPU 中央处理器

AD 模数转换

AC 数模转换

dB 分贝

N 滤波器阶数

AS 最小阻带衰减

x 频率

y 幅度 

过度带宽窗函数频率响应

h(n) 单位脉冲相应

理想单位脉冲响应

1 绪论

1。1 课题的研究背景和意义

1。1。1 滤波器的发展

1。1。2国内滤波器的现状

1。2 滤波器的介绍和应用

数字滤波器是一种可以对给定信号波进行过滤同时可以减少或者完全消去谐波对系统的影响的电子器件。通常情况下的数字滤波器，主要作用是处理数字信号的最普遍的就包括声音和图像等，如果：输出和输入信号都是数字信号，而且输入信号中，在各部分信号频率之间都会有对应的比例，在数字滤波器中想要改变各个部分的比例，只能通过对信号进行数值计算处理。这样完成设定的运算的数字计算过程还可以用来运算处理分析信号，这就是数字滤波[3]。论文网

离散系统的输入、差分方程和输出的关系卷积是滤波器的三个计算规定，而且输入计算数据，必须按照设定的运算规则依次排序进行相应的计算处理。实现数字滤波器的数学运算方法有两种。第一种是频域法，也就是使用快速傅式变换（Fast Fourier Transformation, FFT）对输入到滤波器的信号进行离散傅立叶变换分析信号的频谱，然后根据想要得到的频率特性进行滤波，最后对信号进行傅立叶反变换恢复出时域信号。这种方法的频域选择特性很多，而且灵活性非常强，计算等价的时域卷积速度非常快，因为信号频率与想要得到的频谱特性是相乘的运算关系[4]。第二种方法是时域法，滤波是对离散数据进行抽样获得数据，然后对抽样的数据进行差分数学运算来得到结果。数字滤波器的输入是一组（对模拟信号抽取样本然后量化得到）数字量，它的输出也是一组数字量，是对输入的数字量进行变化得到的，因为数字信号不容易受到外界干扰，所以数字滤波器稳定性很高、精度也很高、灵活性很强。正是因为它有这么多优点，数字滤波器才能得到这么大的发展。

实际应用中就有实例，比如智能手机上的电池电量显示，通常都是通过CPU的AD转换功能采集电池的某一特征量，但是AD采集来的信号一定是含有噪声的，如果不经过滤波就直接显示出来，肯定是会出现抖动，那么屏幕显示的电量值就会有波动，这会影响日常的使用。解决的办法可以在手机中加入低通滤波器来抑制噪声的影响，加入滤波器之后信号抖动就会变小，显示结果就有可能不会出现抖动了。

模拟滤波器(Analog filter)分为两种无源滤波器(Passive filter)和有源滤波器(Active filter)，R、L、C组成无源滤波器，集成运放和R、C组成有源滤波器，不需要使用电感[5]。它是只能应用于模拟信号，集成运放带宽是有限制条件的，所以现有的有源滤波电路的工作频率都不是非常高。当然模拟滤波器也不会因此受到限制，模拟滤波器在调试系统的时候或者有特别使用条件的仪器仪表中是必须使用到的变换装置。例如带通滤波器可以用来区分不同频率的，可以作为频谱分析仪中的选频装置；低通滤波器可以用来做数字信号分析系统中的抗频混滤波；高通滤波器被常用作于声音发射检测仪中，因为高通滤波器可以去处理属于低频的干扰噪声；带阻滤波器常用于电涡流测振仪中的陷波器等。