滤波器原理和分类(相关滤波器的基本原理是什么?)

滤波器作为电子系统中十分常见的工原理具，在信号处理中占有重要地位。本文将对两种典型的滤波器原理进行分析，并借以理解其他各式滤波器。
　　滤波器是一种选频装置，可以使信号中特定的频率成分通过，而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中，利用滤波器的这种选频作用，可以滤除干扰噪声或进行频谱分析，从而达到“去除杂波，选择信号”的作用。

　　分类广义地讲，任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。因为，任何分类装置和的响应特性都是激励频率的函数，都可用频域函数描述其传输特性。因此，构成测试系的统的任何一个环节，诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等，都将在一定频率范围内，和按其频域特性，对所通过的信号进行变换与处理。
　　滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器五类。本文将分析介绍低通滤波器和高通滤波器这两种常用滤波器原理，以求触类旁通，同时掌握所有五种滤波器。
　　【低通滤波器】
　　所谓低通滤波器(LPS：low pass filter)是允许低频讯号通过，而不允许相关高频讯号通过的滤波器。容许低于截止频率的信号通过， 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。以一阶低通滤波器为例，其组成与响应曲线如下： 截止频率:f=1/(2*Pi*R*C) ，
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　　频率低于fh时，增益为电压增益;频率高于fh时，增益的衰减斜率为每10倍频率20dB。
　　由此即可滤除频率高于fh的信号，只保留低于fh的部分。
　　为帮助更好地理解，举一个例子：一个固体屏障就是一个滤波器声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时，很容易听到音乐的低音，但是高音部分大部分被过滤掉了。类似的情况是，一辆小汽车中非常大的音乐声在另外一个车中的人听来却是低音节拍，因为这时封闭的汽车(和空气间隔)起到了低通滤波器的作用，减弱了所有的高音。
　　对于高于fh的频率，信号按该频率平方的速率下降。在频率fh处，阻尼值使输出信号衰减。可以级联多个这样的滤波器部分来得到一个更高阶的(更陡峭的转降)滤波器。假定设计要求一个截止频率为是什么10kHz的四阶贝塞尔(Bessel) 低通滤波器。根据参考文献1，每部分的转降频率分别为相关16.13及18.19 kHz，阻尼值分别为1.775及0.821，滤波器并且这两个滤波器分区的高通、带通和低通系数分别为0原理、0与1。您可以使用这两个带有上述参数的滤波器部分来实现所要求的滤波基本器。截止频率为输出信号衰减3 dB的频率点。
　　【高通滤波器】
　　高通滤波器允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。是一种让某一频率以上的信号分量通过，而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器基本件的组合装置.一阶高通滤波器原理图及幅频特性曲线如下：
　　类比低通滤波器，我们不难得出：假设截止频率为fh，则频率高于fh时，增益为电压增益;频率低于fh时，增益的增长斜率为每10倍频率20dB。
　　换是什么句话讲，高通滤波器可滤除低于某一频率的信号，只保留高于这一频率的部分。