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低通滤波器的原理是什么?

小编所知低通滤波器(英语:Low-pass filter)容许低频信号通过,但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器,或高音消除滤波器。  ---查看全文 >>

关键字:低通 滤波器 原理  

低通滤波器的原理是什么?

 低通滤波器简介

小编所知低通滤波器英语Low-pass filter)容许低频信号通过但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。对于不同滤波器而言每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时它有时被称为高频剪切滤波器或高音消除滤波器。 

                      

                                            图1、低通滤波器

低通滤波器工作原理

据小编了解低通滤波器容许低频信号通过但减弱(或减少)频率高于截止频率的信号的通过。对于不同滤波器而言,每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时,它有时被称为高频剪切滤波器或高音消除滤波器。 高通滤波器则相反而带通滤波器则是高通滤波器同低通滤波器的组合低通滤波器概念有许多不同的形式,其中包括电子线路(如音频设备中使用的hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障、图像模糊处理等等。

                          

                                      图2低通滤波器电路原理图

           

电子低通滤波器用来驱动重低音喇叭和其它类型的扩音器、并且阻塞它们不能有效传播的高音节拍。无线电发射机使用低通滤波器阻塞可能引起与其它通信发生干扰的谐波发射。理想与实际滤波器一个理想的低通滤波器能够完全剔除高于截止频率的所有频率信号并且低于截止频率的信号可以不受影响地通过。一个理想的低通滤波器可以用数学的方法(理论上)在频域中用信号乘以矩形函数得到,作为具有同样效果的方法,也可以在时域与sinc函数作卷积得到。

低通滤波器的作用

低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数所起的作用;这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。对于预先录制好的数字信号(在信号的后边补零,并使得由此产生的滤波后的误差小于量化误差)或者无限循环周期信号来说这是可实现的。 实时应用中的实际滤波器通过将信号延时一小段时间让它们能够看到未来的一小部分来近似地实现理想滤波器,这已为相移所证明。近似精度越高所需要的延时越长。 采样定理描述了如何使用一个完善的低通滤波器和奈奎斯特-香农插值公式从数字信号采样重建连续信号。实际的数模转换器都是使用近似滤波器

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