数字滤波器
- 前言
- 传统数字滤波器比较
- 专家观点
- 现代数字滤波器
- 推荐书籍
- 功能快捷键
- 合理的创建标题,有助于目录的生成
- 如何改变文本的样式
- 插入链接与图片
- 如何插入一段漂亮的代码片
- 生成一个适合你的列表
- 创建一个表格
- 设定内容居中、居左、居右
- SmartyPants
- 创建一个自定义列表
- 如何创建一个注脚
- 注释也是必不可少的
- KaTeX数学公式
- 新的甘特图功能,丰富你的文章
- UML 图表
- FLowchart流程图
- 导出与导入
- 导出
- 导入
前言
两种滤波器:模拟滤波器 analog filter 和数字滤波器 digital filter
两类数字滤波器:经典数字滤波器+现代数字滤波器
两类经典/传统数字滤波器:FIR滤波器+IIR数字滤波器
四种最经典的数字滤波器:巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、贝塞尔滤波器、椭圆滤波器(Cauer filter)。
三种常见的现代数字滤波器:维纳滤波器,卡尔曼滤波器、自适应滤波。
传统数字滤波器 for 信号与干扰频带无重叠的情况
现代数字滤波器 for 信号和干扰频带有重叠的情况
传统数字滤波器比较
FIR–IIR数字滤波器的差异主要在四个方面:结构形式、相位特性、幅值特定、运算特性。
参考链接:
1: https://blog.csdn.net/weixin_44146373/article/details/106582631
2: http://blog.sina.com.cn/s/blog_6281182601019rst.html
3: https://blog.csdn.net/fengzhuqiaoqiu/article/details/101153771
4: http://www.elecfans.com/dianlutu/filter/20170505513695.html
常见IIR滤波器: Butterworth滤波器,Chebyshev滤波器,椭圆滤波器
[5] https://zhuanlan.zhihu.com/p/141597195
按通带特性分:低通、高通、带通、带阻(陷波)、全通。
经典数字滤波器要求输入信号的频率范围已知。
专家观点
陈怀琛的《数字信号处理教程--MATLAB释义与实现》:
从性能上来说,
IIR滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素,对极点的惟一限制是在单位圆内。因此可用较低的阶数获得高的选择性,所用的存储单元少,计算量小,效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好,则相位非线性越严重。
FIR滤波器传递函数的极点固定在原点,是不能动的,它只能靠改变零点位置来改变它的性能。所以要达到高的选择性,必须用较高的阶数;对于同样的滤波器设计指标,FIR滤波器所要求的阶数可能比IIR滤波器高5-10倍,结果,成本较高,信号延时也较大;如果按线性相位要求来说,则IIR滤波器就必须加全通网络进行相位校正,同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。而FIR滤波器却可以得到严格的线性相位。
从结构上看,
IIR滤波器必须采用递归结构来配置极点,并保证极点位置在单位圆内。由于有限字长效应,运算过程中将对系数进行舍入处理,引起极点的偏移。这种情况有时会造成稳定性问题,甚至产生寄生振荡。
FIR滤波器只要采用非递归结构,不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题,因此造成的频率特性误差也较小。此外FIR滤波器可以采用快速傅里叶变换算法,在相同阶数的条件下,运算速度可以快得多。
另外也应看到,
IIR滤波器虽然设计简单,但主要是用于设计具有分段常数特性的滤波器,如低通、高通、带通及带阻等,往往脱离不了模拟滤波器的格局。
而FIR滤波器则要灵活得多,尤其是他易于适应某些特殊应用,如构成数字微分器或希尔波特变换器等,因而有更大的适应性和广阔的应用领域。
从上面的简单比较可以看到IIR与FIR滤波器各有所长,所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。从使用要求上来看,在对相位要求不敏感的场合,如语言通信等,选用IIR较为合适,这样可以充分发挥其经济高效的特点;对于图像信号处理,数据传输等以波形携带信息的系统,则对线性相位要求较高。如果有条件,采用FIR滤波器较好。当然,在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。
他人总结
不论IIR和FIR,阶数越高,信号延迟越大;同时在IIR滤波器中,阶数越高,系数的精度要求越高,否则很容易造成有限字长的误差使极点移到单位园外。因此在阶数选择上是综合考虑的.
现代数字滤波器
现代数字滤波器是利用信号和干扰的统计特征(如自相关函数、功率谱等)导出一套最佳估值算法,然后通过硬件或软件实现。
维纳滤波器:参数是固定的,用于平稳随机信号。
卡尔曼滤波器:参数是时变的,用于非平稳随机信号。
只有在信号和噪声的统计特性先验已知的情况下,维纳滤波和卡尔曼滤波技术才能获得最优滤波。
在实际应用中,常常无法得到信号和噪声统计特性的先验知识。在这种情况下,自适应滤波技术能够获得极佳的滤波性能,因而具有很好的应用价值。
推荐书籍
《信号与系统》
《数字信号处理》
功能快捷键
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H2O is是液体。
210 运算结果是 1024.
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.
// An highlighted block
var foo = 'bar';
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- 项目
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一个简单的表格是这么创建的:
项目 | Value |
---|---|
电脑 | $1600 |
手机 | $12 |
导管 | $1 |
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使用:---------:
居中
使用:----------
居左
使用----------:
居右
第一列 | 第二列 | 第三列 |
---|---|---|
第一列文本居中 | 第二列文本居右 | 第三列文本居左 |
SmartyPants
SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如:
TYPE | ASCII | HTML |
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如何创建一个注脚
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KaTeX数学公式
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Gamma公式展示 Γ ( n ) = ( n − 1 ) ! ∀ n ∈ N \Gamma(n) = (n-1)!\quad\forall n\in\mathbb N Γ(n)=(n−1)!∀n∈N 是通过欧拉积分
Γ ( z ) = ∫ 0 ∞ t z − 1 e − t d t . \Gamma(z) = \int_0^\infty t^{z-1}e^{-t}dt\,. Γ(z)=∫0∞tz−1e−tdt.
你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.
新的甘特图功能,丰富你的文章
- 关于 甘特图 语法,参考 这儿,
UML 图表
可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图:
这将产生一个流程图。:
- 关于 Mermaid 语法,参考 这儿,
FLowchart流程图
我们依旧会支持flowchart的流程图:
- 关于 Flowchart流程图 语法,参考 这儿.
导出与导入
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