電力電子電路的電磁干擾信號濾波方法探討(編輯修改稿)
2025-05-04 21:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)對電路頻帶寬度的影響而設(shè)計出來的工程應(yīng)用電路。 r0dxix0理想濾波器的行為特性通常用幅度頻率特性圖描述，也叫做濾波器電路的幅頻特性。理想濾波器的幅頻特性如圖所示。圖中，w1和w2叫做濾波器的截止頻率。電子愛好者社區(qū)c1p3Z0w?o電子愛好者社區(qū)[)N8Q?\Y^濾波的基本方法舉例、比較濾波方法分類：模擬濾波（硬件濾波），數(shù)字濾波（軟件濾波）、模擬濾波 模擬濾波就是采用一定規(guī)格的電阻、電容組成的RC濾波器或采用電感、電容組成的LC濾波器等模擬濾波器進行濾波。硬件濾波的優(yōu)點在于不需要進行復(fù)雜的程序處理，反應(yīng)靈敏。、數(shù)字濾波、數(shù)字濾波概念 如果對模擬信號進行離散采樣，通過軟件算法對采樣信號進行平滑加工，增強有效信號，消除或減少噪聲，從而達到濾波的目的，稱為數(shù)字濾波方法，也稱為數(shù)字濾波器。數(shù)字濾波的優(yōu)勢在于不需要硬件的投入，而且可靠性高、穩(wěn)定性好，不存在阻抗匹配問題。數(shù)字濾波還可以根據(jù)實際輸入信號的不同．采用不同的濾波方法或濾波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強等特點。對多通道測量系統(tǒng)，模擬濾波通常是各通道專用，而數(shù)字濾波則可多通道共享，降低了成本。、數(shù)字濾波性能 數(shù)字濾波具有高精度、高可靠性、可程控改變特性或復(fù)用、便于集成等優(yōu)點。數(shù)字濾波在語言信號處理、圖像信號處理、醫(yī)學(xué)生物信號處理以及其他應(yīng)用領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用。數(shù)字濾波有低通、高通、帶通、帶阻和全通等類型。它可以是時不變的或時變的、因果的或非因果的、線性的或非線性的。應(yīng)用最廣的是線性、時不變數(shù)字濾波器。、數(shù)字濾波器的分類 數(shù)字濾波器濾波器可以分為兩大部分：即經(jīng)典濾波器和現(xiàn)代濾波器。1）、經(jīng)典濾波器就是假定輸入信號中的有用成分和希望濾除成分分別位于不同的頻帶，因而我們通過一個線性系統(tǒng)就可以對噪聲進行濾除，如果噪聲和信號的頻譜相互混疊，則經(jīng)典濾波器得不到濾波的要求。2）、現(xiàn)代濾波器是從含有噪聲的信號估計出有用的信號和噪聲信號。這種方法是把信號和噪聲本身都視為隨機信號，利用其統(tǒng)計特征，如自相關(guān)函數(shù)，互相關(guān)函數(shù)，自功率譜，互功率譜等引導(dǎo)出信號的估計算法，然后利用數(shù)字設(shè)備實現(xiàn)。目前主要有維納濾波，卡爾曼濾波，自適應(yīng)濾波等數(shù)字濾波器。、模擬濾波和數(shù)字濾波的比較：模擬濾波主要是通過電容電阻來組合起來濾波的，這個成本很低，而且特別好實現(xiàn)，如果要求的不精確的話這種硬件濾波最好不過了，但是如果要求精確的話，就不行，因為這種用電容電阻組成的濾波器他的陡峭性一點都不好，所以在要求精確的頻率濾除的情況下很可能將有用的信號也給濾除掉了。因此，硬件濾波便宜，容易實現(xiàn)，但是如果有效信號頻率和濾除信號頻率比較接近的話效果不好。數(shù)字濾波主要是講DSP，這個濾波由于采用的是先將模擬信號數(shù)字化，然后再將得到的數(shù)字信號用現(xiàn)有的濾波器函數(shù)來處理，然后將處理過后的有用的數(shù)字信號再轉(zhuǎn)化為模擬信號（視需要而定），這樣的處理方法可以得到要求很精確濾波器。效果很好。因此，軟件濾波效果好，但是復(fù)雜，成本高，如果自己想做的話，至少要有DSP的開發(fā)環(huán)境。 、典型的數(shù)字濾波方法分析1） 、維納濾波方法①、維納濾波是一種基于最小二乘估計的濾波方法，適用于需要從噪聲中分離出的有用信號是整個信號（波形），而不只是它的幾個參量。 ②、維納濾波方法的優(yōu)點：適應(yīng)面較廣，無論平穩(wěn)隨機過程是連續(xù)的還是離散的，是標量的還是向量的，都可應(yīng)用。對某些問題，還可求出濾波器傳遞函數(shù)的顯式解，并進而采用由簡單的物理元件組成的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成維納濾波器。③、維納濾波方法的缺點：要求得到半無限時間區(qū)間內(nèi)的全部觀察數(shù)據(jù)的條件很難滿足， 同時它也不能用于噪聲為非平穩(wěn)的隨機過程的情況，對于向量情況應(yīng)用也不方便。2） 、卡爾曼濾波方法①、卡爾曼濾波是一種最佳線性濾波方法，它是使用前一個估計值和最近的觀測值，應(yīng)用一種遞推算法來得到當前信號估計值，適用于平穩(wěn)與非平穩(wěn)信號的情況。②、卡爾曼濾波方法的優(yōu)點：卡爾曼濾波器對混有噪聲的信號進行處理時，濾除了信號中混有的噪聲，得到的估計信號波形與輸入信號波形很近似，只是它們的幅度有一些不同，從這一點來看，卡爾曼濾波器對信號的的濾波效果不錯。③、卡爾曼濾波方法的缺點：應(yīng)用卡爾
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