快速滤波技术的研究与实现

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信号处理的一个关键问题是设计一个性能优良的滤波器。滤波器是一种具有频率选择性的器件,即滤波器的作用是让频率在通带内的信号分量通过,让频率在截止带内的信号分量不能通过,或受到尽可能的抑制和衰减。滤波技术作为一门学科发展到现在,基础理论和方法都趋于成熟,在通信、测量、仪器仪表等领域被广泛使用。在设计滤波器时,我们希望设计的滤波器在通带内频率特性好,同时有较短的响应时间。然而,传统的滤波器实现方法无法同时满足该特性。在很多应用中,滤波系统的响应速度是和精度一样重要的指标。目前已有一些快速滤波技术方面的研究。快速滤波技术具有广泛的应用需求,同时对于创新滤波理论和技术也具有重要意义。本文的研究目的即是基于这种现实需求,分别从模拟领域和数字领域进行快速滤波方案的研究,为实际应用提供可供参考的技术和理论。本文的主要工作包括:(1)在模拟领域,提出一种基于无漂移基本节电路的快响应低漂移有源低通滤波器,给出电路结构,分析其原理,进行仿真验证,并与无漂移有源低通滤波器和传统有源低通滤波器进行滤波特性和漂移特性的比较。与无漂移有源低通滤波器相比较,该滤波器既具有低漂移特性,响应速度也有了比较大的提高。(2)在数字领域,提出一种动态两级滤波算法,详细陈述了其算法步骤,给出仿真结果,并应用到高精度数字式称重传感器信号处理系统中,取得令人满意的效果。与传统数字滤波技术相比,该动态两级滤波器既具有良好的滤波特性又具有短的建立时间。仿真结果和实践应用表明,本文提出的方案和算法是行之有效的快速滤波技术,具有实际工程应用价值。文中所给出的仿真结果是借助Matlab和Pspice仿真工具得出的。
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