發布日期：2022-10-09 點擊率：117
數字濾波器是由數字乘法器、加法器和延時單元組成的一種算法或裝置。數字濾波器的功能是對輸入離散信號的數字代碼進行運算處理，以達到改變信號頻譜的目的。
如果采用通用的計算機，隨時編寫程序就能進行信號處理的工作，但處理的速度較慢。如果采用專用的計算機芯片，它是按運算方法制成的集成電路，連接信號就能進行處理工作，處理的速度飛快，但功能不易更改。如果采用可編程的計算機芯片，那么，裝入什么程序機器就能具有什么功能。這種可編程芯片的優點很多，是現代電子產品的首選。如果是對模擬信號進行處理，則需要添加模數轉換器和數模轉換器。參考《數字信號處理》楊毅明著p.183-184，機械工業出版社2012年發行。數字濾波器是按照程序計算信號，達到濾波的目的。通過對數字濾波器的存儲器編寫程序，就可以實現各種濾波功能。對數字濾波器來說，增加功能就是增加程序，不用增加元件，不受元件誤差的影響，對低頻信號的處理也不用增加芯片的體積。用數字濾波方法可以擺脫模擬濾波器被元件限制的困擾。數字濾波器一詞出現于60年代中期。由于電子計算機技術和大規模集成電路的發展，數字濾波器已可用計算機軟件實現，也可用大規模集成數字硬件實時實現。
數字濾波器是一個離散時間系統(按預定的算法，將輸入離散時間信號(對應數字頻率)轉換為所要求的輸出離散時間信號的特定功能裝置)。應用數字濾波器處理模擬信號(對應模擬頻率)時，首先須對輸入模擬信號進行限帶、抽樣和模數轉換。數字濾波器輸入信號的數字頻率(2π*f/fs,f為模擬信號的頻率，fs為采樣頻率，注意區別于模擬頻率),按照奈奎斯特抽樣定理，要使抽樣信號的頻譜不產生重疊，應小于折疊頻率(ws/2=π)，其頻率響應具有以2π為間隔的周期重復特性，且以折疊頻率即ω=π點對稱。為得到模擬信號，數字濾波器處理的輸出數字信號須經數模轉換、平滑。數字濾波器具有高精度、高可靠性、可程控改變特性或復用、便于集成等優點。數字濾波器在語言信號處理、圖像信號處理、醫學生物信號處理以及其他應用領域都得到了廣泛應用。數字濾波器有低通、高通、帶通、帶阻和全通等類型。它可以是時不變的或時變的、因果的或非因果的、線性的或非線性的。應用最廣的是線性、時不變數字濾波器，以及f.i.r濾波器。
數字濾波器可以按所處理信號的維數分為一維、二維或多維數字濾波器。一維數字濾波器處理的信號為單變量函數序列，例如時間函數的抽樣值。二維或多維數字濾波器處理的信號為兩個或多個變量函數序列。例如，二維圖像離散信號是平面坐標上的抽樣值。
如果數字濾波器的單位沖激響應h(n)只有有限個非零值，稱為有限沖激響應數字濾波器。如果單位沖激響應具有無限多個非零值，稱為無限沖激響應數字濾波器。有限沖激響應數字濾波器一般采取非遞歸型算法結構，因此也稱非遞歸型數字濾波器。無限沖激響應數字濾波器只能采取遞歸型算法結構，故又稱遞歸型數字濾波器。
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