ltc1562抗混叠滤波器
㈠ 抗混滤波器的作用,
滤除高于0.5倍采样频率的无用的高频分量,以减少频谱混叠;
㈡ 抗混叠滤波器是怎么个原理
抗混叠滤波器就是普通的低通滤波器,只是应用目标是用来抗(取样后信号频谱)混叠。
㈢ 抗混叠滤波器的详细介绍
工程测量中采样频率不可能无限高也不需要无限高,因为一般只关心一定频率范围内的信号成份。为解决频率混叠,在对模拟信号进行离散化采集前,采用低通滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成份。实际仪器设计中,这个低通滤波器的截止频率(fc) 为:
截止频率(fc)=采样频率(fs) / 2.56
在进行动态信号测试中测量仪器必须具有抗混滤波功能,例如:在大型桥梁、高楼、机械设备等动态振动测试及模态分析中,信号所包含的频率成份理论上是无穷的。例如:桥梁的模态理论上有无限多个,但我们只关心对振动贡献最大的前几阶模态。如果不对振动的模拟信号进行低通抗混滤波,高阶模态频率很可能会混叠到低频段,形成虚假的模态频率,给模态参数识别带来困难。 抗混滤波器一般指低通滤波器,但滤波器有低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、高阻滤波器。滤波器的主要性能指标以低通滤波器为例,理想的低通滤波器为矩形,但实际中是不可能实现的。衡量低通滤波器性能的指标主要包括以下几方面:
带内波纹度:通带的幅值精度指标,例如:带内波纹度为±0.1dB时,对幅值精度的影响约为±1%(这正是为什么一般的数采器幅值精度可以做到千分之几,一般的数采器用很高的采样频率进行采集,不加低通滤波器)。
阻带下降斜率:滤波器在截至频率开始下降,下降斜率越大越好。一般采用每个倍频程的下降分贝数衡量,例如:满足工程测量需要的阻带下降斜率约为-80dB/oct。
滤波器落差:带通到带阻差值的分贝数dB。
值得一提的是:随着DSP信号处理芯片的出现,现代测试仪器中已采用模拟滤波加数字滤波,使滤波器性能指标突飞猛进。例如:带内波纹度可达±0.05dB,阻带下降斜率可达到约-200dB/oct,大大好于纯模拟滤波器。
㈣ 抗混叠滤波器的作用
滤波器,顾名思义,是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形,或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的,所以称之为连续时间信号,又习惯地称之为模拟信号(Analog Signal)。随着数字式电子计算机(一般简称计算机)技术的产生和飞速发展,为了便于计算机对信号进行处理,产生了在抽样定理指导下将连续时间信号变换成离散时间信号的完整的理论和方法。也就是说,可以只用原模拟信号在一系列离散时间坐标点上的样本值表达原始信号而不丢失任何信息,波、波形、信号这些概念既然表达的是客观世界中各种物理量的变化,自然就是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
滤波,本质上是从被噪声畸变和污染了的信号中提取原始信号所携带的信息的过程。
㈤ 什么是抗混叠滤波器
抗混叠滤波器是一个低通滤波器,用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不足道的程度。
基本原理
工程测量中采样频率不可能无限高也不需要无限高,因为一般只关心一定频率范围内的信号成分。为解决频率混叠,在对模拟信号进行离散化采集前,采用低通滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成分。
在进行动态信号测试中测量仪器必须具有抗混滤波功能,例如:在大型桥梁、高楼、机械设备等动态振动测试及模态分析中,信号所包含的频率成分理论上是无穷的。
(5)ltc1562抗混叠滤波器扩展阅读:
主要作用
“波”是一个非常广泛的物理概念,在电子技术领域,“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用,被转换为电压或电流的时间函数,称之为各种物理量的时间波形。
信息需要传播,靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变,有时,甚至是在相当多的情况下,这种畸变还很严重,以致于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。
㈥ 实际应用中,为什么要在采样前加抗混叠滤波器
顾名思义,加该滤波器就是使输入信号成为带限信号,比如说滤波后将频率限定在fh一下,这样才能找到一个采样频率fs,使其满足fs>=2fh,保证采样后信号频谱不产生混叠。
㈦ 抗混叠滤波器的类型
巴特沃斯响应(最平坦响应)
巴特沃斯响应能够最大化滤波器的通带平坦度。该响应非常平坦,非常接近DC信号,然后慢慢衰减至截止频率点为-3dB,最终逼近-20ndB/decade的衰减率,其中n为滤波器的阶数。巴特沃斯滤波器特别适用于低频应用,其对于维护增益的平坦性来说非常重要。
贝塞尔响应
除了会改变依赖于频率的输入信号的幅度外,滤波器还会为其引入了一个延迟。延迟使得基于频率的相移产生非正弦信号失真。就像巴特沃斯响应利用通带最大化了幅度的平坦度一样,贝塞尔响应最小化了通带的相位非线性。
切贝雪夫响应
在一些应用当中,最为重要的因素是滤波器截断不必要信号的速度。如果你可以接受通带具有一些纹波,就可以得到比巴特沃斯滤波器更快速的衰减。附录A包含了设计多达8阶的具巴特沃斯、贝塞尔和切贝雪夫响应滤波器所需参数的表格。其中两个表格用于切贝雪夫响应∶一个用于0.1dB最大通带纹波;另一个用于1dB最大通带纹波。
㈧ 数字采样电路的防混叠滤波器主要其何作用如何设置截止频率
如果你的信号中含有高频干扰成分,那么,或者需要在采样之前将其滤除,或者需要让采样频率高于高频干扰的至少两倍以上,以便采样后再通过数字滤波滤除。其中采样前滤除高频干扰的方法就是抗混叠滤波。其截止频率取为有用信号的最高频率即可。相比后一种方法,其采样频率仅仅取有用信号最高频率的至少两倍,从而大大减轻了数字处理的运算量,也降低了AD转换的成本。
如果采样频率仅仅取有用信号最高频率的至少两倍而不采用抗混叠滤波,那么高频干扰成分会在采样中转变为与有用信号混叠的低频干扰,再也无法用数字滤波器滤除了。受干扰的频率与高频干扰的频率之间可以通过频率折叠法建立映射关系,故而称为抗混叠滤波。具体的频率折叠映射关系在网络文库中很容易搜到相关课件或文档。