數(shù)字濾波器簡(jiǎn)介外文翻譯(已修改)
2025-06-01 01:46 本頁(yè)面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )外文資料翻譯 系 ： 電子信息系 專(zhuān) 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 姓 名： 何 強(qiáng) 學(xué) 號(hào)： 0601030136 外文出處： DSP Design Line,Techonline Community, By Dr Iain A. Robin 附 件： ； 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)： 簽名： 年 月 日 附件 1：外文資料翻譯譯文 數(shù)字濾波器簡(jiǎn)介 模擬和數(shù)字濾波器 在信號(hào)處理過(guò)程中，濾波器的功能是去除信號(hào)中不需要的部分，如隨機(jī)噪聲，或者是提取信號(hào)中有用 的部分，如包含在一定頻率范圍內(nèi)的有用信號(hào)。 下面的框圖表明了這一基本觀點(diǎn)： 濾波器有兩種主要的類(lèi)型：模擬濾波器和數(shù)字濾波器。他們的物質(zhì)組成和工作原理都是完全不同的。 模擬濾波器是由模擬電子電路組成的，如電阻、電感和運(yùn)算放大器來(lái)產(chǎn)生所需的過(guò)濾效果。這樣的濾波器電路被廣泛應(yīng)用在噪聲的降低、視頻信號(hào)的增強(qiáng)、音響系統(tǒng)中的圖像均衡以及其他的多個(gè)領(lǐng)域中。目前已經(jīng)有很完善的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)滿足一個(gè)已經(jīng)提出要求的模擬濾波器電路的設(shè)計(jì)。在各個(gè)階段，過(guò)濾信號(hào)就是一個(gè)有物理量參與并且直接被模擬的電壓或電流量。 一個(gè)數(shù)字濾波器使用數(shù) 字處理器來(lái)執(zhí)行信號(hào)的采樣值的數(shù)值計(jì)算。 該處理器可以是通用計(jì)算機(jī)，如 PC機(jī)（個(gè)人電腦）或者是一個(gè)專(zhuān)用的數(shù)字信號(hào)處理芯片。 模擬輸入信號(hào)必須先使用一個(gè) ADC（模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器）采樣和數(shù)字化。由此產(chǎn)生代表連續(xù)采樣輸入信號(hào)值的二進(jìn)制數(shù)字，是轉(zhuǎn)移到 能夠?qū)λ鼈?進(jìn)行數(shù)值處理器上。這些計(jì)算通常都涉及乘以由常量與輸入信號(hào)相加的最終輸入值。 如果需要，這些現(xiàn)在代表采樣的信號(hào)值濾波結(jié)果 的 計(jì)算，是 由 一個(gè) DAC（數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器）輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換回模擬形式。 請(qǐng)注意，在數(shù)字濾波 中 ，信號(hào)是由一組數(shù)字序列，而不是電壓或電流 。 下圖顯示了一個(gè) 這樣系統(tǒng)的基本設(shè)置 ： 使用數(shù)字濾波器的優(yōu)點(diǎn) 下面的列表給出了數(shù)字比模擬濾波器的一些主要優(yōu)點(diǎn) ： 1. 數(shù)字濾波器是可編程的，即它的操作決定與其存儲(chǔ)在處理器內(nèi)存中的程序。這就意味著數(shù)字濾波器在不影響電路（硬件）的前提下可以很容易的被改變。模擬濾波器只能通過(guò)重新設(shè)計(jì)濾波器硬件電路來(lái)改變； 2. 數(shù)字濾波器很容易設(shè)計(jì)，測(cè)試 以及 實(shí)行 于 通用計(jì)算機(jī) 或 工作站 中； 3. 模擬濾波電路 的特點(diǎn) （特別是那些含有 不穩(wěn)定性元件 ）受溫度漂移 的影響并且依賴(lài) 于溫度。而數(shù)字濾波器不受制于這些問(wèn)題，因此對(duì)于溫度和時(shí)間，它極其的穩(wěn)定； 4. 跟 模擬 濾波器 不同 ，數(shù)字過(guò)濾器可以準(zhǔn)確 地 處理低頻信號(hào) ； 隨著技術(shù)的 DSP的速度繼續(xù)增加，數(shù)字過(guò)濾器被應(yīng)用到高頻信號(hào) 的 RF（射頻）領(lǐng)域，這 個(gè) 在過(guò)去 曾經(jīng) 是模擬技術(shù)專(zhuān)有的 ； 5. 數(shù)字濾波器是非常靈活，他們 具有以 不同 的 方式 來(lái) 處理信號(hào)能力，這其中包括一些典型數(shù)字濾波器能夠適應(yīng)信號(hào)按其特點(diǎn)變化而變化的能力； 6. DSP處理器可以快速處理 一系列由 并聯(lián)或 串聯(lián) 級(jí) 的等 復(fù)雜組合 的 過(guò)濾器， 與等效的模擬電路相比較，這 使 得 硬件要求相對(duì)簡(jiǎn)單 、 緊湊 。 數(shù)字濾波器的操作 在本節(jié)中，我們將 介紹 數(shù)字濾波器運(yùn)行的基本理論。這 對(duì)于理解 如何設(shè)計(jì) 和 使用數(shù)字濾波器 是 一個(gè)必不可少的。 假設(shè)被數(shù)字化的“原始”信號(hào)以電壓波形的時(shí)間函數(shù)來(lái)描述： V ??x(t) 其中 t代表時(shí)間。 這個(gè)信號(hào)是以時(shí)間間隔 h（采樣間隔）進(jìn)行采樣的。其第 i個(gè)信號(hào)的采樣值是時(shí)間 t = i*h的函數(shù)： x i ? x??( ih ) 因此由 ADC至處理器轉(zhuǎn)換來(lái)的數(shù)字值就由下列的數(shù)字序列表示： x0 , x1 , x2 , x3 , ... 信號(hào)的波形值與時(shí)間相對(duì)應(yīng)： t = 0, h, 2h, 3h, ... 并且當(dāng) t = 0時(shí)，開(kāi)始采樣。 在時(shí)間 t = nh（其中 n 是正整 數(shù)），將值
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