濾波器是由電容、電感和電阻組成的濾波電路。濾波器可以對電源線中特定頻率的頻點或該頻點以外的頻率進行有效濾除，得到一個特定頻率的電源信號，或消除一個特定頻率后的電源信號。
信號調節(jié)器設計的抗混淆濾波器
如果相同的5kHz放大器用于所示電路并且兩個傳感元件的信號被依次采樣則數(shù)字濾波器在衰減多余3kHz信號方面不起作用這是因為傳感元件1信號的有效采樣頻率僅為5kHz盡管ADC采樣率為10kHz因此3kHz會進入基帶（即表現(xiàn)為帶內信號）從而讓數(shù)字濾波器在消除多余信號方面不起作用
請注意為了防止出現(xiàn)多余信號失真并滿足尼奎斯特準則要求放大器帶寬必須降至2.5kHz在這種情況下便不再需要一個2.5kHz數(shù)字濾波器數(shù)字化信號帶寬被模擬放大器限制在2.5kHz
多余寬帶白噪聲
所示信號通路會產(chǎn)生多余寬帶白噪聲為了研究和清楚地理解這個問題我們假設信號通路沒有任何多余正弦波分量同時我們還假設相比量化噪聲信號通路的白噪聲是主要噪聲源（這類信號通路的常見情況）
白噪聲抗混淆濾波器案例1
由于存在所示獨立信號通路每個5kHz放大器都起到一個抗混淆濾波器的作用從而將各個信號的白噪聲帶寬限制在5kHz數(shù)字濾波器進一步將這種帶寬降至2.5kHz從而實現(xiàn)某個信白噪比
由于所示兩個模擬信號通路共用一個5kHz放大器因此傳感元件1的有效采樣頻率再一次為5kHz（假設對兩個傳感元件輸出進行依次采樣）在這種情況下2.5kHz到5kHz的所有模擬域噪聲均進入0kHz到2.5kHz范圍（有用頻帶）但是該頻率范圍內的均方根（RMS）噪聲不受影響換句話說該電路的SNR與圖1所示電路一樣
白噪聲抗混淆濾波器案例2
案例2中我們假設有用信號帶為1.25kHz其為案例1的二分之一也就是說由于在1.25kHz以外沒有我們想要的信號內容并且噪聲帶寬限制改善了SNR因此信號帶得到了降低假設5kHz放大器用于抗混淆則我們會理所當然地得出結論1.25kHz數(shù)字濾波器可降低帶寬并實現(xiàn)與圖2所示電路一樣的圖1電路的SNR但是實際卻并非如此利用5kHz抗混淆濾波器兩種構架的采樣域內RMS噪聲相同這的確沒有錯但是它們的噪聲密度卻不同使用獨立信號通路時采樣信號的噪聲密度為 而公共信號通路的噪聲密度為 因此在公共模擬信號通路中使用1.25kHz限帶濾波器會導致數(shù)字濾波器輸出下的RMS噪聲為 該噪聲高于獨立信號通路（ ）的RMS噪聲也就是說公共信號通路的SNR比獨立信號通路差注意這些RMS計算均假設使用理想的濾波器也即0dB通帶增益和無限抑止帶衰減的濾波器
請注意為了防止出現(xiàn)多余信號失真并滿足尼奎斯特準則要求放大器帶寬必須降至2.5kHz在這種情況下便不再需要一個2.5kHz數(shù)字濾波器數(shù)字化信號帶寬被模擬放大器限制在2.5kHz
多余寬帶白噪聲
所示信號通路會產(chǎn)生多余寬帶白噪聲為了研究和清楚地理解這個問題我們假設信號通路沒有任何多余正弦波分量同時我們還假設相比量化噪聲信號通路的白噪聲是主要噪聲源（這類信號通路的常見情況）
白噪聲抗混淆濾波器案例1
由于存在所示獨立信號通路每個5kHz放大器都起到一個抗混淆濾波器的作用從而將各個信號的白噪聲帶寬限制在5kHz數(shù)字濾波器進一步將這種帶寬降至2.5kHz從而實現(xiàn)某個信白噪比
由于所示兩個模擬信號通路共用一個5kHz放大器因此傳感元件1的有效采樣頻率再一次為5kHz（假設對兩個傳感元件輸出進行依次采樣）在這種情況下2.5kHz到5kHz的所有模擬域噪聲均進入0kHz到2.5kHz范圍（有用頻帶）但是該頻率范圍內的均方根（RMS）噪聲不受影響換句話說該電路的SNR與圖1所示電路一樣
白噪聲抗混淆濾波器案例2
案例2中我們假設有用信號帶為1.25kHz其為案例1的二分之一也就是說由于在1.25kHz以外沒有我們想要的信號內容并且噪聲帶寬限制改善了SNR因此信號帶得到了降低假設5kHz放大器用于抗混淆則我們會理所當然地得出結論1.25kHz數(shù)字濾波器可降低帶寬并實現(xiàn)與圖2所示電路一樣的圖1電路的SNR但是實際卻并非如此利用5kHz抗混淆濾波器兩種構架的采樣域內RMS噪聲相同這的確沒有錯但是它們的噪聲密度卻不同使用獨立信號通路時采樣信號的噪聲密度為 而公共信號通路的噪聲密度為 因此在公共模擬信號通路中使用1.25kHz限帶濾波器會導致數(shù)字濾波器輸出下的RMS噪聲為 該噪聲高于獨立信號通路（ ）的RMS噪聲也就是說公共信號通路的SNR比獨立信號通路差注意這些RMS計算均假設使用理想的濾波器也即0dB通帶增益和無限抑止帶衰減的濾波器
內容聲明：本文僅代表作者觀點，不代表本網(wǎng)站立場。本站對作者上傳的所有內容將盡可能審核來源及出處，但對內容不作任何保證或承諾。請讀者僅作參考并自行核實其真實性及合法性。如您發(fā)現(xiàn)圖文視頻內容來源標注有誤或侵犯了您的權益請告知，本站將及時予以修改或刪除。未經(jīng)作者許可，禁止轉載。
