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软件低通滤波不能代替硬件抗混叠滤波器!

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发表于 2014-4-5 09:54 | 显示全部楼层 |阅读模式

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硬件抗混叠滤波器,如果没有采用,那么A/D采集的信号肯定有超过nyquist频率的高频成分,而这些高频成分是失真了的,问题是这些失真后的高频成分其实又变成了低频,这样,软件低通滤波也没有将这类成分滤除,也就是说软件低通滤波还是无法代替前置的抗混叠滤波电路。
不知道这样理解对不对

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发表于 2014-4-5 10:52 | 显示全部楼层
是这样的,但是采用数字抗混叠滤波以后,特别是数字跟踪抗混以后,前段的硬件抗混变得很简单,并且可以做到固定截止频率。
发表于 2014-4-5 10:53 | 显示全部楼层
实际上这也是目前计算阶比跟踪技术(COT)的基础。
 楼主| 发表于 2014-4-5 11:07 | 显示全部楼层
数字抗混滤波没用过,大概介绍一下原理,实现方法,或者参考资料
计算阶比跟踪技术(COT)好像很深奥,有什么资源可以研究一下
发表于 2014-4-5 13:01 | 显示全部楼层
dufeng_dufeng 发表于 2014-4-5 11:07
数字抗混滤波没用过,大概介绍一下原理,实现方法,或者参考资料
计算阶比跟踪技术(COT)好像很深奥,有 ...

有兴趣可以看看
http://forum.vibunion.com/thread-103534-1-1.html
发表于 2014-4-5 15:10 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2014-4-7 08:22 编辑

是这样的。
但是如果大大提高采集速度,再配以较简单的高频抗混滤波器,再加数字低通滤波。这样使硬件滤波变得简单。很多信号分析仪器便是这样工作的。比如信号分析仪最高分析频率20K,最高采集频率51.2K,硬件抗混滤波频率做成固定20K,当分析2K时,采集频率还是51.2K,经过2K的低通数字滤波,采样10抽1使采样频率变成5.12K。
作为初级用户,还不如采用硬件滤波,比如采用集成化的开关电容滤波器,换档容易,也是化钱不多的选择。
发表于 2014-4-7 06:23 | 显示全部楼层
硬件的模拟抗混是必须的,如果没有这一关,后面数字是无效的。
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发表于 2014-4-7 13:27 | 显示全部楼层
现在的数据采集系统的采样频率可以很高,数据记录样本也可以很大。
在一定程度上来看,数字滤波可以部分替代模拟滤波器。

我以前一直认为数字滤波器不能替代抗混滤波器。不过在最近两年的试验中尝试过几次,将数采频率设高一些,再用数字滤波是可以实现抗混效果的。
发表于 2014-4-7 22:33 | 显示全部楼层
可以用matlab仿真验证。你会发现抗混滤波不可忽略。
发表于 2014-4-8 10:17 | 显示全部楼层
hcharlie 发表于 2014-4-5 15:10
是这样的。
但是如果大大提高采集速度,再配以较简单的高频抗混滤波器,再加数字低通滤波。这样使硬件滤波 ...

像对数据重采样的后处理,也是这种方法吧。
如果不进行低通数字滤波,直接抽取,势必引起低频信号的混叠?
发表于 2014-4-8 11:20 | 显示全部楼层
先提高采样频率,从而提高了需要剔除的混淆频率。如果能确认混淆频率之外确实没有输入信号,比如我用的位移信号,如此高频位移接近另了,也确认没有如此高频干扰,可以省掉硬件滤波了,因为(位移)传感器起了滤波器的作用。
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发表于 2014-4-16 15:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 hcharlie 于 2014-4-16 15:29 编辑

记住数字滤波和模拟滤波的特性是不一样的,如下图,一看就明白了。
所以在数字滤波以前应该用模拟滤波将(最好是提高了的)采样频率附近的一块滤掉。
模拟与数字滤波.PNG
发表于 2014-4-18 16:40 | 显示全部楼层
hcharlie说的好,提高采样率(比实际需要的高),就可以用很简单的硬件做低通抗混滤波,这部分是不能用软件低通抗混滤波取代的。但后面可做重采样(DECIMATION),以降低到实际需要的采样率,这部分用软件做低通抗混滤波。最简单的方法其实是取移动平均值,不但能增加采样的位分辨率(这利用了信号中的总是存在的噪音),而且移动平均滤波器可自适应到重采样频率所对应的NYQUST频率附近。当然缺点是移动平均滤波器的频率特性不算好,不过时域特性超好,尤其是滤噪方面。时域特性好的滤波器通常频域特性就不好,反之亦然。

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  发表于 2014-4-18 21:57
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