线性滤波器
线性滤波器用于时变输入信号的线性运算(en:linear operator)。线性滤波器在电子学和数字信号处理中应用非常普遍(参见电子滤波器中的文章),它们也用于机械工程和其它技术领域。
线性滤波器经常用于剔除输入信号中不想要的频率或者从许多频率中选择一个想要的频率。滤波器和滤波器技术类型非常广泛,这篇文章将给出一个总的描述。
不论它们是电子的、电力的还是机械的,也不论它们的频率范围或者时间尺度有多大,线性滤波器的数学理论都是通用的。
按照传递函数分类:
脉冲响应
线性滤波器可以分为两类:无限脉冲响应(IIR)和有限脉冲响应(FIR)滤波器。通常,一个窄(compact)频率响应的滤波器有无限脉冲响应,一个窄脉冲响应的滤波器有无限频率响应。直到,人们才能够实现模拟IIR滤波器,但是,如模拟延时线(en:analog delay line)和数字滤波器这样的技术都已经实现了FIR滤波器。
频率响应
几种常见的线性滤波器:
● 允许低频率通过的低通滤波器。
● 允许高频率通过的高通滤波器。
● 允许一定范围频率通过的带通滤波器。
● 阻止一定范围频率通过并且允许其它频率通过的带阻滤波器。
● 允许所有频率通过、仅仅改变相位关系的全通滤波器。
● 阻止一个狭窄频率范围通过的特殊带阻滤波器陷波滤波器(en:notch filter)。
● 有些滤波器不是为了阻止任何频率的通过,而是为了在不同频率稍微调整幅度响应,预加重滤波器、均衡器或者音调控制等等都是这些滤波器的例子。
带阻和带通滤波器都可以通过低通和高通滤波器组合构建出来。一个流行的双极点滤波器是Sallen-Key型,它有低通、带通和高通等多种类型。