数字滤波器和模拟滤波器差别是什么？

一、定义不同

数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。

能对模拟或连续时间信号进行滤波的电路和器件。

二、方法不同

数字滤波器对信号滤波的方法是：用数字计算机对数字信号进行处理，处理就是按照预先编制的程序进行计算。它的核心是数字信号处理器。

模拟滤波器对信号滤波的方法是：由给定的待设计滤波器技术要求，将其转换为原型低通滤波器的技术要求，设计原型低通滤波器， 根据得到的原型低通的技术要求，求出参数，进而利用查表法拉氏变换函数，频率变换，得到待设计滤波器的转移函数。

三、分类不同

数字滤波器可以按所处理信号的维数分为一维、二维滤波器。

1、一维滤波器

处理一维数字信号序列的算法或装置。

2、二维滤波器

处理二维数字信号序列的算法或装置。

模拟滤波器按工作频率可分为集总常数和分布常数两类;按滤波器中是否有有源器件，也可分为无源和有源两类。

1、有源滤波器

有源滤波自身就是谐波源。

其依靠电力电子装置，在检测到系统谐波的同时产生一组和系统幅值相等，相位相反的谐波向量，这样可以抵消掉系统谐波，使其成为正弦波形。有源滤波除了滤除谐波外，同时还可以动态补偿无功功率。

2、无源滤波器

无源滤波指通过电感和电容的匹配对某次谐波并联低阻（调谐滤波）状态,给某次谐波电流构成一个低阻态通路。这样谐波电流就不会流入系统。

参考资料：

百度百科-模拟滤波器

参考资料：

百度百科-数字滤波器

数字信号最佳接收的最佳准则是最佳接收机是输出信噪比最大准则和差错概率最小准则。

数字信号判决的最大似然准则是接收到的波形y中，哪个似然函数大就判为哪个信号出现。

实现最佳接收的方法就是对接收信号进行滤波处理，尽可能去除噪声，以获得干净的判决变量，利用判决变量，基于某种准则，尽量准确作出判断，判决发出的比特值是0还是1。

扩展资料

目前最常见的数字信号是幅度取值只有两种（用0和1代表）的波形，称为“二进制信号”。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。

数字通信与模拟通信相比具有明显的优点：首先是抗干扰能力强。模拟信号在传输过程中和叠加的噪声很难分离，噪声会随着信号被传输、放大、严重影响通信质量。数字通信中的信息是包含在脉冲的有无之中的，只要噪声绝对值不超过某一门限值，接收端便可判别脉冲的有无，以保证通信的可靠性。

参考资料来源：百度百科-数字信号

是指仪表自带的数字信号处理功能，用于对仪表所测量的信号进行滤波处理。在数据采集过程中会受到环境噪声、信号干扰等影响，这些影响会在信号中体现出来，影响到信号的准确度和稳定性。数字滤波可以对这些影响进行处理，使得信号更加清晰、准确和稳定。欧陆仪表的数字滤波功能主要有低通滤波、高通滤波、带通滤波和带阻滤波等多种类型，不同类型的滤波适用于不同的信号处理场景。

(一)–IIR与FIR的基本结构与MATLAB实现
数字滤波器(二)–最小相位延时系统和全通系统
数字滤波器(三)–模拟滤波器的设计
1 映射方法
映射的目的就是从模拟滤波器转换到数字滤波器，这个过程就是从已知的模拟滤波器系统函数 H a ( s ) H_a(s) H
a
​
(s)映射为数字滤波器的系统函数 H ( z ) H(z) H(z), 因此从模拟滤波器转为数字滤波器的根本就是从s平面转化为z平面。该映射需要满足两个要求：
H ( z ) H(z) H(z)的频率响应要能模仿 H a ( s ) H_a(s) H
a
​
(s)的频率响应，s平面虚轴要映射为z平面的单位圆。
因果稳定的 H a ( s ) H_a(s) H
a
​
(s)能映射为因果未稳定 H ( z ) H(z) H(z)，即s平面的左半平面 R e [ s ] < 0 Re[s]<0 Re[s]<0要映射为z平面单位圆内部 ∣ z ∣ < 1 |z|<1 ∣z∣<1
一般的转化方法有两种：冲激响应不变法与双线性变换法
2 冲激响应不变法
21 变换步骤
冲激响应不变法就是使数字滤波器的单位脉冲响应 h ( n ) h(n) h(n)模仿模拟滤波器的冲激响应 h a ( t ) h_a(t) h
a
​
(t)，也就是说，我们将 h a ( t ) h_a(t) h
a
​
(t)进行等间隔采样，使得 h ( n ) h(n) h(n)刚好等于 h a ( t ) h_a(t) h
a
​
(t)的T间隔采样值，即：
h ( n ) = h a ( t ) ∣ t = n T h(n)=h_a(t)|_{t=nT}
h(n)=h
a
​
(t)∣
t=nT
​
假定 h ( n ) < − > H ( z ) , h a ( t ) < − > H a ( s ) h(n) <->H(z), h_a(t)<->H_a(s) h(n)<−>H(z),h
a
​
(t)<−>H
a
​
(s),则可以得到模拟滤波器数字化的过程为：
H a ( s ) − > h a ( t ) − > h ( n ) − > H ( z ) H_a(s)->h_a(t)->h(n)->H(z)
H
a
​
(s)−>h
a
​
(t)−>h(n)−>H(z)
这个过程也就是时域采样、频域周期延拓的过程。
利用冲激响应不变法设计数字低通滤波器的步骤如下所示：
第一步
根据给定的数字低通滤波器的指标 w p w_p w
p
​
, w s t w_{st} w
st
​
, δ p \delta_p δ
p
​
, δ s \delta_s δ
s
​
;
第二步
选择合适的T值，求解模拟指标 Ω p = w p T \Omega_p=\frac{w_p}{T} Ω
p
​
=
T
w
p
​

​
, Ω s t = w s t T \Omega_{st}=\frac{w_{st}}{T} Ω
st
​
=
T
w
st
​

​

第三步
根据指标 w p w_p w
p
​
, w s t w_{st} w
st
​
, δ p \delta_p δ
p
​
, δ s \delta_s δ
s
​
，设计模拟滤波器，并的系统函数 H a ( s ) H_a(s) H
a
​
(s)
第四步
将系统函数 H a ( s ) H_a(s) H
a
​
(s)进行部分分式展开，展开成（可查表进行因式分解）
H a ( s ) = ∑ k = 1 N A k s − s k H_a(s)=\sum_{k=1}^N \frac{A_k}{s-s_k}
H
a
​
(s)=
k=1
∑
N
​

s−s
k
​

A
k
​

​

第五步
依据冲激响应不变法，数字滤波器的系统函数为
H ( z ) = ∑ k = 1 N T A k 1 − e s k T z − 1 H(z)=\sum_{k=1}^N \frac{TA_k}{1-e^{s_kTz^{-1}}}
H(z)=
k=1
∑
N
​

1−e
s
k
​
Tz
−1
TA
k
​

​
其中采样间隔T的取值不影响滤波器的设计，为了计算方便，一般取1居多。

我是学数字信号处理的。应该选：A因为奈奎斯特采样定理要求采样率要高于带限信号频谱带宽的2倍。当信号是低频信号时，频率分量在0频率附近，设其最高频率为fH，则当一个理想低通滤波器的截止频率f大于采样频率Fs的一半（即奈奎斯特频率），就可以把信号无失真的恢复出来。对于带宽为BW的带通信号来说，只要用一个理想带通滤波器即可无失真的恢复。但是此方法实现起来很麻烦。数学上可以证明，只要采样率Fs合适，经过采样的带通信号的频谱可以平移至0频率附近。因此可以用理想低通滤波器来进行信号无失真恢复。希望可以给你帮助。

数字滤波（digital filtering）：
用电子计算机整理地震勘探资料时，通过褶积的数学处理过程，在时间域内实现对地震信号的滤波作用，称为数字滤波。数字滤波器的作用就是使地震记录与滤波算子相褶积，滤波算子就是脉冲响应，而脉冲响应是单位脉冲通过滤波器的结果。因此，地震信号通过数字滤波器，其输出信号就是在某特定时间内所有不同延迟时间上脉冲响应信号之和。所以，数字滤波也是延迟滤波的数字化。数字滤波器具有比较理想的频率特性和相位特性，失真度低，分辨能力好。适当改变参数就可灵活地设计出所需要的频率特性。
数字滤波(digitalfilter)是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种计算方法。其功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。由于电子计算机技术和大规模集成电路的发展，数字滤波已可用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实时实现。数字滤波是一个离散时间系统（按预定的算法，将输入离散时间信号转换为所要求的输出离散时间信号的特定功能装置）。应用数字滤波处理模拟信号时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波输入信号的抽样率应大于被处理信号带宽的两倍，其频率响应具有以抽样频率为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即1／2抽样频率点呈镜像对称。为得到模拟信号，数字滤波处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。
数字滤波具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。数字滤波有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器

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