如何理解濾波的概念?

General 更新 2024-12-19

從濾波器的一些數學表達中,你如何理解濾波的概念?

lc濾波的計算

上圖是常用經典算法,巴特沃斯型濾波電路的基本參數,截止頻率為1/2π HZ(0.159),特徵阻抗1Ω,首先要確定需要幾階,比如二階,先歸一化,再變換截止頻率,M=200/0.159 L(new)=L(old)/M, C(new)=C(old)/M,再變換特徵阻抗K=50/1, L(new)=L(old)*K, C(new)=C(old)/K,算出來的值便是最終待設計LC濾波的值。

可選擇 定K型濾波器則 L=R/(2πF)=1.5K/6.28*4K=59.7mH;C=1/(2πRF)=1/1.5K*6.28*4K=26.54nF也可選擇巴特沃斯型 L=2Sin(2k-1/2n)π*R/(2πF)=84.4mH C=2Sin(2k-1/2n)π/(2πRF)=37.53nF (其中k,n=2)

經典濾波的概念是一個是什麼概念

經典濾波的概念,是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。實際上,任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度(對信號最高頻率的限制),頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器,則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路 。

現代濾波

現代濾波思想是和經典濾波思想截然不同的。現代濾波是利用信號的隨機性的本質,將信號及其噪聲看成隨機信號,通過利用其統計特徵,估計出信號本身。一旦信號被估計出,得到的信號本身比原來的信噪比高出許多。典型的數字濾波器有Kalman濾波,Wenner濾波,自適應濾波,小波變換(wavelet)等手段[3] 。從本質上講,數字濾波實際上是一種算法,這種算法在數字設備上得以實現。這裡的數字設備不僅包含計算機,還有嵌入式設備如:DSP,FPGA,ARM等。

怎麼從時域和頻域兩個方面解釋濾波的概念

這個要查閱相關資料才能懂

卡爾曼濾波的概念

最佳線性濾波理論起源於40年代美國科學家Wiener和前蘇聯科學家Kолмогоров等人的研究工作,後人統稱為維納濾波理論。從理論上說,維納濾波的最大缺點是必須用到無限過去的數據,不適用於實時處理。為了克服這一缺點,60年代Kalman把狀態空間模型引入濾波理論,並導出了一套遞推估計算法,後人稱之為卡爾曼濾波理論。卡爾曼濾波是以最小均方誤差為估計的最佳準則,來尋求一套遞推估計的算法,其基本思想是:採用信號與噪聲的狀態空間模型,利用前一時刻的估計值和現時刻的觀測值來更新對狀態變量的估計,求出現時刻的估計值。它適合於實時處理和計算機運算。卡爾曼濾波的實質是由量測值重構系統的狀態向量。它以“預測—實測—修正”的順序遞推,根據系統的量測值來消除隨機干擾,再現系統的狀態,或根據系統的量測值從被汙染的系統中恢復系統的本來面目。

怎麼理解低通濾波器?比如RC低通濾波器

對於RC型濾波器,從R兩端輸出,輸入高頻信號時電容相當於短路,R上自然就有輸出;當輸入時低頻信號(比如直流),電容相當於斷開,R上沒有電流紶過,因此R上沒有電壓輸出,即對低頻分量進行了抑制,所以以R兩端為輸出時,RC電路是一個高通濾波器。若是在用C的兩端作輸出,情況正好相反,只有低頻時才有輸出(充電的結果),因此對應低頻濾波器。

解釋下哪種情況下電路里要濾波,通俗點謝謝

先說一下正統的定義,然後再說一下通俗的解釋:

1、經典濾波的概念,是根據富立葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論,任何一個滿足一定條件的信號,都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說,就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的,組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。只允許一定頻率範圍內的信號成分正常通過,而阻止另一部分頻率成分通過的電路,叫做經典濾波器或濾波電路。

用模擬電子電路對模擬信號進行濾波,其基本原理就是利用電路的頻率特性實現對信號中頻率成分的選擇。根據頻率濾波時,是把信號看成是由不同頻率正弦波疊加而成的模擬信號,通過選擇不同的頻率成分來實現信號濾波。

當允許信號中較高頻率的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做高通濾波器。

當允許信號中較低頻率的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做低通濾波器。

當只允許信號中某個頻率範圍內的成分通過濾波器時,這種濾波器叫做帶通濾波器。

2、

濾波是將不同頻率信號進行分離的過程。

這就類似於蘋果挑揀,假設小蘋果是高頻分量,大蘋果是低頻分量,需要把各種蘋果用尺寸大小不同的篩子篩分,小的漏下去扔掉,只要大的,這就是低通濾波,只讓低頻通過,高頻被阻止。

如果有罐頭只要中等大小的(類似於中等頻率),不要大的(低頻)也不要小的(高頻),設計一種特殊過濾器,漏下小的,再從留下的大的裡面篩除大的(低頻),只留下中等的,這就是帶通濾波器。

3、應用場合:

(1)在交流電轉換為直流電時,要把整流後的脈動直流電裡面的交流成分消除,就應用低通濾波器,濾除50HZ以上的信號。

(2)在功放機(或者擴音機)連接音箱時,要避免直流電進入揚聲器(否則會燒壞揚聲器),就必須設置高通濾波器。

(3)在音箱中,如果設置了高中低音揚聲器,就一定設置分頻器,讓低音進入低音揚聲器,讓中音進入中音揚聲器,讓高音進入球頂高音揚聲器。

vondrak濾波和卡爾曼濾波的區別

兩者完全不同的概念,可能從應用的角度更好理解;

在雷達工程中,先進行信號處理,再進行數據處理:

1、匹配濾波進行信號處理,用於檢測目標

2、卡爾曼濾波器進行數據處理,航跡關聯,去除虛假航跡點

電路中濾波的意思 是不是過濾的意思啊?

是過濾的意思。通常我們理解的信號是隨時間變化的,即是時域的函數,實際上我們可以通過等效變換變換到頻域,即變量是頻率。在頻域進行信號分析非常方便。濾波即是指在頻域的一種信號處理操作,濾掉某些頻率段的信號而保留其他頻率段的信號。

防浪湧和濾波是一個概念嗎?如果不是,兩者分別有什麼作用呢?

不是。插座防浪湧基本上就是指防雷。濾波是過濾掉電網中的雜波。

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