【正文】 濾波器的原理凡是可以使信號(hào)中特定的頻率成分通過，而極大地衰減或抑制其他頻率成分的裝置或系統(tǒng)都稱之為濾波器，相當(dāng)于頻率“篩子”。在濾波器中，把某頻率范圍內(nèi)能夠通過的信號(hào)的頻率，稱為通帶或通頻帶；相反，能最大程度的衰減信號(hào)或使信號(hào)全部抑制而不能通過的頻率范圍稱為阻帶；對(duì)于在通頻帶和阻帶之間的分界頻率我們稱之為截止頻率；我們認(rèn)為在理想的情況下通帶內(nèi)的電壓增益為常數(shù)，在阻帶內(nèi)的電壓增益為零，此類濾波器是理想濾波器。如理想低通濾波器的頻率響應(yīng)函數(shù)為 或 (11)理想濾波器實(shí)際上并不存在。（2）上、下截止頻率：以幅頻特性值為A0/2時(shí)的相應(yīng)頻率值WC1，WC2作為帶通濾波器的上、下截止頻率。因?yàn)? 所以 也稱“3dB”帶寬（3）選擇性：實(shí)際濾波器過渡帶幅頻曲線的傾斜程度表達(dá)了濾波器對(duì)通帶外頻率成分的衰減能力，用信頻程選擇性和濾波器因素描述。濾波器因素：－60dB處的帶寬與－3dB處的帶寬之比值，即越小,選擇性越好。 (12)Q越大，分辨率越高。2）恒定的百分比帶通濾波器：在高頻區(qū)恒定百分比帶通濾波器的分辨率比恒定帶寬帶通濾波器的分辨率差 濾波器的發(fā)展過程有能對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理的裝置我們都可以稱之為濾波器。濾波器的應(yīng)用非常的廣泛在現(xiàn)代電子信息設(shè)備和各種類別的控制系統(tǒng)中，對(duì)于濾波器有極為廣泛的用應(yīng)；在現(xiàn)代幾乎所有的電子設(shè)備中，應(yīng)用的最多，技術(shù)最為繁雜的要數(shù)濾波器。1917年德國和美國科學(xué)家都發(fā)明了LC濾波器，這使美國出現(xiàn)了世界上第一個(gè)多路復(fù)用系統(tǒng)[4]。從60年代開始由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步使計(jì)算機(jī)、集成開發(fā)工藝和材料的工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，從而使濾波器的技術(shù)發(fā)展迎來了新的局面，而且濾波器朝著小體積、低功率損耗、高精度、多樣化功能、穩(wěn)定可靠和超低價(jià)格的方向努力，其中小體積、多樣化功能、高精度測(cè)量、質(zhì)量可靠成為70年代以后的主要研究方向。80年代，人們開始著手對(duì)各種新類型的濾波器進(jìn)行研究和開發(fā)，致力于提高濾波器的性能并擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。但是，對(duì)于濾波器自身的研究仍在不間斷的進(jìn)行，努力提高其性能。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的進(jìn)步發(fā)展，我國濾波器在開發(fā)、生產(chǎn)和使用等方面已接近國際發(fā)展水平，但是由于沒有專門研制機(jī)構(gòu)，集成工藝和材料生產(chǎn)工業(yè)就得不到很好的發(fā)展，因此，我們國家多種新型濾波器的研制與應(yīng)用與國際技術(shù)水平相比還是有一段不小的差距。模擬濾波器由電阻，電容，電感，及由原器件構(gòu)成；在實(shí)際生活中數(shù)字濾波器的使用的比較廣泛。從小的方面分：a. 按所處理的信號(hào)分為模擬濾波器和數(shù)字濾波器兩種。 高通濾波器：允許信號(hào)中的高頻率信號(hào)分量通過，抑制低頻率信號(hào)或直流分量。 帶阻濾波器：抑制一定頻率范圍內(nèi)的信號(hào)，允許該頻率范圍以外的信號(hào)通過。 c. 按照使用的元器件可以分為無源濾波器和有源濾波器兩種: 無源濾波器：由無源元件電阻、電感以及電容組成的濾波器是無源濾波器，其構(gòu)成原理主要是利用電容和電感的電抗隨著頻率的變動(dòng)而發(fā)生變化[6]。 有源濾波器：使用無源器件(一般用R和C)和有源器件(如集成運(yùn)算放大器）構(gòu)成。 濾波器種類繁多，下面介紹最近年來發(fā)展比較迅速的幾種濾波器。b. 開關(guān)電容濾波器（SCF）SCF具有以下優(yōu)點(diǎn)：大規(guī)模集成；精確度高；功能多樣化，SC技術(shù)可以用來實(shí)現(xiàn)所有電子部件和功能；相比數(shù)字濾波器比較簡(jiǎn)單，不需要模數(shù)轉(zhuǎn)換和數(shù)模轉(zhuǎn)換[7]。總之，SCF在許多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景包括儀器儀表的測(cè)量、醫(yī)療器械、數(shù)據(jù)或信號(hào)處理等。其在對(duì)緩慢變化的噪聲干擾的抑制、通信信道的自適應(yīng)均衡、噪聲信號(hào)的處理、遠(yuǎn)距離電話的回聲抵消等各種領(lǐng)域內(nèi)有比較廣泛的使用。可利用正交雙路檢波法來降低采樣率從而保證信號(hào)所包含信息的完整性，獲得窄帶信號(hào)的復(fù)包絡(luò)，接著通過A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行變換，我們將復(fù)包絡(luò)變換為復(fù)數(shù)序列進(jìn)行處理，這樣的系統(tǒng)稱之為復(fù)數(shù)DF。多維DF也被用于模糊圖像的處理和隨機(jī)噪聲干擾的二維圖象的處理[8]。其是比較不錯(cuò)的超高頻元器件。電子學(xué)和聲學(xué)相結(jié)合而產(chǎn)生了聲表面波濾波器，而且可以集成。(2) 晶體濾波器 利用單邊帶技術(shù)不斷發(fā)展壯大的濾波器是晶體濾波器。晶體濾波器被廣泛應(yīng)用在多路復(fù)用系統(tǒng)中作為載波濾波器，在接收和發(fā)送信號(hào)過程中，單邊帶通信機(jī)作為頻率選擇濾波器。電控編程CCD橫向?yàn)V波器主要應(yīng)用于語音信號(hào)和相位均衡；自適應(yīng)濾波；通用化的頻域?yàn)V波器以及作相關(guān)、褶積運(yùn)算[9]；PN序列和Chirp波形的匹配濾波；相陣系統(tǒng)的波束合成和電視信號(hào)的重影消除等方面。MATLAB是英文Matrix Laboratory的簡(jiǎn)寫。在新的版本中集合了日常數(shù)學(xué)計(jì)算處理中和圖形處理的各種功能，其功能主要包括：圖像生成、矩陣的運(yùn)算、數(shù)字信號(hào)處理以及高效率的數(shù)字計(jì)算等。Matlab提供了一個(gè)系統(tǒng)為基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是矩陣的人機(jī)交互系統(tǒng)環(huán)境，不需要在矩陣對(duì)象生成時(shí)特別的對(duì)維數(shù)做出相應(yīng)說明。應(yīng)用Matlab比應(yīng)用c語言或Fortran語言程序進(jìn)行數(shù)值計(jì)算可以大大節(jié)省量編程時(shí)間，提高運(yùn)算速率。Matlab也被用在工程科學(xué)技術(shù)界解決一些實(shí)際課題與數(shù)學(xué)模型等問題[10]。Matlab系統(tǒng)一開始是用FORTRAN語盲設(shè)計(jì)的，現(xiàn)在的Matlab程序是用 C語言開發(fā)的，其開發(fā)的公司是Math Works公司，Matlab的第一版是在Steve Bangert的主持下開發(fā)編譯程序，Steve Kleiman進(jìn)行圖形功能的修改與設(shè)計(jì)，而對(duì)于各類數(shù)學(xué)分析的模塊與子模塊是由John Little和Cleve Moler主持開發(fā)的。自從Matlab被以商品形式推出后，在僅僅很短的幾年時(shí)間，通過其良好的優(yōu)點(diǎn)如開放性和運(yùn)行的可靠性等，打敗了以前控制領(lǐng)域里的封閉式軟件包，使它們的使用者逐漸減少最終被淘汰，最終使人們改為以Matlab為平臺(tái)。Matlab在與國際上30多個(gè)數(shù)學(xué)類科技應(yīng)用軟件相比下，Matlab在數(shù)值計(jì)算方面仍首屈可指，用的最多。Matlab在一個(gè)易于使用的可視化窗口環(huán)境中集成了數(shù)值分析與計(jì)算、矩陣的計(jì)算、圖形的編輯以及非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真等很多功能。Matlab體表了現(xiàn)今國際科學(xué)計(jì)算軟件的先進(jìn)水平。Matlab的應(yīng)用非常廣泛，其主要應(yīng)用在工程計(jì)算、數(shù)字信號(hào)處理與通訊、對(duì)數(shù)字圖像進(jìn)行處理、信號(hào)的檢測(cè)、金融的模型建立與分析等很多領(lǐng)域。在編寫程序時(shí)用戶可以在命令窗口中將輸入語句此時(shí)會(huì)自動(dòng)執(zhí)行此語句，用戶也可以事先編寫好一個(gè)應(yīng)用程序（M文件）后再對(duì)此文件進(jìn)行運(yùn)行。Matlab中的函數(shù)能解決很多的問題其一般有矩陣的運(yùn)算和方程的求解、微分方程組及偏微分方程組的求解、符號(hào)的運(yùn)算、快速傅立葉變換統(tǒng)計(jì)與分析、在工程過程中對(duì)問題進(jìn)行優(yōu)化、對(duì)稀疏矩陣的運(yùn)算、復(fù)數(shù)的各種運(yùn)算、正余弦函數(shù)和其它初等函數(shù)的運(yùn)算、多維數(shù)組的操作以及對(duì)建模進(jìn)行動(dòng)態(tài)仿真等。在數(shù)字信號(hào)處理中有多種算法，如FFT，傅立葉變換，卷積，濾波器設(shè)計(jì)，濾波器設(shè)計(jì)等，都是只用一條語句就能調(diào)用[11]。Matlab工具中有很多工具都是采用的用戶界面操作方式。而且在新版本的Matlab中提供了比較全面的的聯(lián)機(jī)查詢功能和幫助系統(tǒng)，這對(duì)于用戶的使用提供了極大的方便。（2）出色的圖形處理功能方便的數(shù)據(jù)可視化的功能是Matlab生來具有的，將向量與距陣用圖形的形式表達(dá)出來，而且同時(shí)可以對(duì)圖形標(biāo)注與打印。最新版Matlab對(duì)于整個(gè)圖形的處理功能作了多處的改進(jìn)和完善，使他在平常的數(shù)據(jù)可視化軟件同時(shí)具有的功能（如二維曲線繪制、處理等）方面進(jìn)一步完善，同時(shí)具對(duì)于其它軟件沒有的一些功能（例如對(duì)圖形進(jìn)行光照處理、色度的處理等），Matlab也同樣表現(xiàn)了非同凡響處理能力。另外最新版本的Matlab在圖形用戶界面的制作上進(jìn)行了很大的改進(jìn)，滿足了對(duì)這方面有要求的客戶。其擁有的700多個(gè)工程項(xiàng)目中需要用到各種數(shù)學(xué)函數(shù)，滿足了用戶所需要的很多種計(jì)算的功能。在很多情況下，我們用它來替換底層的編程語言，例如C語言和C++等 。Matlab有很多的函數(shù)集，包括一些最基本的函數(shù)到例如矩陣計(jì)算，數(shù)字濾波器頻率響應(yīng)、雙線性變換等復(fù)雜函數(shù)。（4）簡(jiǎn)單的程序語言Matlab一個(gè)強(qiáng)大的距陣/陣列語言，它包含