線性濾波器
線性濾波器用于時(shí)變輸入信號(hào)的線性運(yùn)算(en:linear operator)。線性濾波器在電子學(xué)和數(shù)字信號(hào)處理中應(yīng)用非常普遍(參見電子濾波器中的文章),它們也用于機(jī)械工程和其它技術(shù)領(lǐng)域。
線性濾波器經(jīng)常用于剔除輸入信號(hào)中不想要的頻率或者從許多頻率中選擇一個(gè)想要的頻率。濾波器和濾波器技術(shù)類型非常廣泛,這篇文章將給出一個(gè)總的描述。
不論它們是電子的、電力的還是機(jī)械的,也不論它們的頻率范圍或者時(shí)間尺度有多大,線性濾波器的數(shù)學(xué)理論都是通用的。
按照傳遞函數(shù)分類:
脈沖響應(yīng)
線性濾波器可以分為兩類:無限脈沖響應(yīng)(IIR)和有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。通常,一個(gè)窄(compact)頻率響應(yīng)的濾波器有無限脈沖響應(yīng),一個(gè)窄脈沖響應(yīng)的濾波器有無限頻率響應(yīng)。直到,人們才能夠?qū)崿F(xiàn)模擬IIR濾波器,但是,如模擬延時(shí)線(en:analog delay line)和數(shù)字濾波器這樣的技術(shù)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了FIR濾波器。
頻率響應(yīng)
幾種常見的線性濾波器:
●?允許低頻率通過的低通濾波器。
●?允許高頻率通過的高通濾波器。
●?允許一定范圍頻率通過的帶通濾波器。
●?阻止一定范圍頻率通過并且允許其它頻率通過的帶阻濾波器。
●?允許所有頻率通過、僅僅改變相位關(guān)系的全通濾波器。
●?阻止一個(gè)狹窄頻率范圍通過的特殊帶阻濾波器陷波濾波器(en:notch filter)。
●?有些濾波器不是為了阻止任何頻率的通過,而是為了在不同頻率稍微調(diào)整幅度響應(yīng),預(yù)加重濾波器、均衡器或者音調(diào)控制等等都是這些濾波器的例子。
帶阻和帶通濾波器都可以通過低通和高通濾波器組合構(gòu)建出來。一個(gè)流行的雙極點(diǎn)濾波器是Sallen-Key型,它有低通、帶通和高通等多種類型。