電力電子電路的電磁干擾信號(hào)濾波方法探討(編輯修改稿)
2025-05-04 21:48 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)對(duì)電路頻帶寬度的影響而設(shè)計(jì)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(jìn)行濾波。硬件濾波的優(yōu)點(diǎn)在于不需要進(jìn)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(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行離散采樣，通過軟件算法對(duì)采樣信號(hào)進(jìn)行平滑加工，增強(qiáng)有效信號(hào)，消除或減少噪聲，從而達(dá)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(shì)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(shí)際輸入信號(hào)的不同．采用不同的濾波方法或?yàn)V波參數(shù)，具有靈活、方便、功能強(qiáng)等特點(diǎn)。對(duì)多通道測(cè)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(diǎn)。數(shù)字濾波在語(yǔ)言信號(hào)處理、圖像信號(hào)處理、醫(yī)學(xué)生物信號(hào)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(shí)不變的或時(shí)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(shí)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(hào)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(gè)線性系統(tǒng)就可以對(duì)噪聲進(jìn)行濾除，如果噪聲和信號(hào)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(hào)估計(jì)出有用的信號(hào)和噪聲信號(hào)。這種方法是把信號(hào)和噪聲本身都視為隨機(jī)信號(hào)，利用其統(tǒng)計(jì)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(hào)的估計(jì)算法，然后利用數(shù)字設(shè)備實(shí)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(gè)成本很低，而且特別好實(shí)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?yàn)檫@種用電容電阻組成的濾波器他的陡峭性一點(diǎn)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(hào)也給濾除掉了。因此，硬件濾波便宜，容易實(shí)現(xiàn)，但是如果有效信號(hào)頻率和濾除信號(hào)頻率比較接近的話效果不好。數(shù)字濾波主要是講DSP，這個(gè)濾波由于采用的是先將模擬信號(hào)數(shù)字化，然后再將得到的數(shù)字信號(hào)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(hào)再轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)（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(jì)的濾波方法，適用于需要從噪聲中分離出的有用信號(hào)是整個(gè)信號(hào)（波形），而不只是它的幾個(gè)參量。 ②、維納濾波方法的優(yōu)點(diǎn)：適應(yīng)面較廣，無(wú)論平穩(wěn)隨機(jī)過程是連續(xù)的還是離散的，是標(biāo)量的還是向量的，都可應(yīng)用。對(duì)某些問題，還可求出濾波器傳遞函數(shù)的顯式解，并進(jìn)而采用由簡(jiǎn)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(diǎn)：要求得到半無(wú)限時(shí)間區(qū)間內(nèi)的全部觀察數(shù)據(jù)的條件很難滿足， 同時(shí)它也不能用于噪聲為非平穩(wěn)的隨機(jī)過程的情況，對(duì)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(gè)估計(jì)值和最近的觀測(cè)值，應(yīng)用一種遞推算法來得到當(dāng)前信號(hào)估計(jì)值，適用于平穩(wěn)與非平穩(wěn)信號(hào)的情況。②、卡爾曼濾波方法的優(yōu)點(diǎn)：卡爾曼濾波器對(duì)混有噪聲的信號(hào)進(jìn)行處理時(shí)，濾除了信號(hào)中混有的噪聲，得到的估計(jì)信號(hào)波形與輸入信號(hào)波形很近似，只是它們的幅度有一些不同，從這一點(diǎn)來看，卡爾曼濾波器對(duì)信號(hào)的的濾波效果不錯(cuò)。③、卡爾曼濾波方法的缺點(diǎn)：應(yīng)用卡爾
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