第34章ARM官方DSP库滤波器基础知识
滤波器基本知识介绍
按所采用的元器件
按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种. 无源滤波器 无源滤波器仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器它是 利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成 的.这类滤波器的优点是：电路比较简单,不需要直流电源供 电,可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗,负载效应 比较明显,使用电感元件时容易引起电磁感应,当电感L较大 时滤波器的体积和重量都比较大,在低频域不适用.
滤波器设计
滤波器特性可以用其频率响应来描述,按其特性的不同, 可以分为低通滤波器,高通滤波器,带通滤波器和带阻滤波器 等. 用来说明滤波器性能的技术指标主要有： 中心频率f0,即工作频带的中心頻率 带宽BW 通带衰减,即通带内的最大衰减 阻带衰减 最小插入衰减. 现代滤波器设计,多是采用滤波器变换的方法加以实现. 主要是通过对低通原型滤波器进行频率变换与阻抗变换,来 得到新的目标滤波器.
数字滤波器特性(1)
数字滤波器具有比模拟滤波器更无法达到的性能。 数字滤波器相比模拟滤波器有更高的信噪比.这主要是因为 数字滤波器是以数字器件执行运算,从而避免了模拟电路中 噪声（如电阻热噪声）的影响。 数字滤波器还具有模拟滤波器不能比拟的可靠性。组成模 拟滤波器的电子元件的电路特性会随着时间、温度、电压的 变化而漂移，而数字电路就没有这种问题。
图2 不同的滤波器适应的频率范围
常用滤波器的特点介绍
SAW的工作频率最高.陶瓷滤波器最低；
晶体滤波器的相对带宽最窄,而SAW可窄可宽； 均有一定的插入损耗,特别是多级级联实现良好的矩形系
数要求是,插入损耗会更大. 使用这些滤波器时需要注意的是： 所有的这些滤波器特性,均是在输入输出匹配的条件下测得 的,因此使用时必须注意滤波器的前后的阻抗匹配. 滤波器有一定的插入损耗,它与放大器相连时若放在放大器 前面,先滤波后放大,有利于清除干扰,但不利于整机的噪声 性能.若放在放大器后面,有利于提高噪声性能,但干扰也被 放大,特别是强干扰会引起一系列的失真.一般需要具体问题 具体考虑.
DSP课程设计滤波器
DSP课程设计--滤波器目录摘要...................................... 错误!未定义书签。
前言.. (1)1 方案设计与论证 (2)1.1 设计方案概论 (2)1.2 设计方案详论 (2)1.3 设计工具CCS及SEED-DTK2812 实验系统简介 (3)2 系统设计 (4)2.1 IIR数字滤波器的设计方法及原理 (4)2.2 程序设计流程图 (6)2.3 系统设计步骤 (7)4 总结 (10)参考文献 (12)致谢 (13)附录 (14)前言本文介绍了滤波器的滤波原理以及模拟滤波器、数字滤波器的设计方法。
重点介绍了IIR数字滤波器的设计方法。
即脉冲响应不变法和双线性变换法。
在此基础上，用DSP虚拟实现任意阶IIR滤波器。
此设计扩展性好，便于调节滤波器的性能，可以根据不同的要求在DSP上加以实现。
数字信号处理是利用计算机或专用处理设备，以数字形式对信号进行采集、变换、滤波、估值、增强、压缩、识别等处理，以得到符合人们需要的信号形式。
数字信号处理是围绕着数字信号处理的理论、实现和应用等几个方面发展起来的。
数字信号处理在理论上的发展推动了数字信号处理应用的发展。
反过来，数字信号处理的应用又促进了数字信号处理理论的提高。
而数字信号处理的实现则是理论和应用之间的桥梁。
数字信号处理是以众多学科为理论基础的，它所涉及的范围极其广泛。
例如，在数学领域，微积分、概率统计、随机过程、数值分析等都是数字信号处理的基本工具，与网络理论、信号与系统、控制论、通信理论、故障诊断等也密切相关。
近来新兴的一些学科，如人工智能、模式识别、神经网络等，都与数字信号处理密不可分。
可以说，数字信号处理是把许多经典的理论体系作为自己的理论基础，同时又使自己成为一系列新兴学科的理论基础。
数字滤波器根据其冲激响应函数的时域特性，可分为两种，即无限长冲激响应(IIR)数字滤波器和有限长冲激响应(FIR)数字滤波器。
滤波器基本知识介绍
contents
目录
• 滤波器概述 • 滤波器的工作原理 • 常见滤波器类型 • 滤波器的设计 • 滤波器的应用 • 滤波器的发展趋势与未来展望
01
滤波器概述
滤波器的定义
01
滤波器是一种电子设备，用于将 输入信号中的特定频率成分提取 或抑Biblioteka ，从而改变信号的频谱。02
滤波器通常由电感器和电容器组 成的网络构成，通过调整元件的 参数和连接方式，可以实现对不 同频率信号的选择性处理。
滤波器的传递函数可以通过系统的差分方程来计算，也可以 通过系统的状态方程来计算。传递函数的特性决定了滤波器 的性能和行为，因此在进行滤波器设计时，需要仔细考虑传 递函数的特性，以确保滤波器的性能符合要求。
03
常见滤波器类型
低通滤波器
总结词
允许低频信号通过，抑制高频信号的滤 波器
VS
详细描述
低通滤波器（Low Pass Filter, LPF）是一 种让低频信号通过而抑制高频信号的电路 或系统。其作用是降低信号中的高频噪声， 保留低频或直流分量。在频域上，低通滤 波器表现为一个下凹的频率响应曲线，其 截止频率（f0）是滤波器开始显著降低的 频率点。
带通滤波器
总结词
允许一定频率范围内的信号通过，抑制其他频率信号的滤波器
详细描述
带通滤波器（Band Pass Filter, BPF）是一种允许特定频率范围内的信号通过，抑制该范围外信号的电路或系统。 在频域上，带通滤波器表现为一个有一定带宽和中心频率的频率响应曲线。带通滤波器在通信、雷达、音频处理 等领域有广泛应用。
图像平滑
频域变换
通过滤波器降低图像中的噪声，改善 图像质量。
通过滤波器对图像进行频域变换，实 现图像压缩、加密等处理。
滤波器基本知识介绍课件
二维信号滤波器原理
图像处理
二维信号滤波器主要用于图像处 理，以改善图像的质量或提取图
像中的特定信息。
卷积与滤波
二维信号滤波器通过与图像进行卷 积来处理图像，以实现图性， 对图像中的特定方向进行增强或抑 制。此外，它们也可以在空间域内 对图像进行处理。
滤波器的主要功能是提取感兴趣的频率成分，同时抑制不需要的频率成分。它广 泛应用于通信、音频处理、图像处理、电力等领域。
滤波器的分类
根据不同的分类方法，滤波器可以分为 多种类型。常见的分类包括
4. 带阻滤波器（Notch Filter）：允许 特定频率范围以外的信号通过，抑制特 定频率范围内的信号。
滤波器的优化设计
最优准则的选择
01
最小均方误差准则（ MMSE）
该准则以最小化输出信号的均方误差 为目标，通过优化滤波器参数，使得 输出信号与期望信号之间的误差最小 。
02
最大信噪比准则（ MSNR）
该准则以最大化滤波器输出信号的信 噪比为目标，通过优化滤波器参数， 使得输出信号的信噪比最大化。
03
号处理和控制系统等领域。
基于变换域的滤波器
频域
频域滤波器是基于傅里叶变换的，它可以将时域信号转换到频域，从而更容易 地去除噪声和干扰。
小波变换域
小波变换域滤波器是基于小波变换的，它可以将信号分解成不同的频率分量， 并对每个分量进行独立的滤波处理。这种方法在信号处理中得到了广泛应用。
05
CATALOGUE
在保证滤波器稳定性的前提下，尽量减小滤波器 的参数数量。
设计过程的优化算法
梯度下降法
该算法通过计算目标函数对优化变量的梯度，并按照负梯度方向 更新优化变量的值，从而逐渐逼近最优解。
滤波器的基本知识
滤波器的基本知识滤波器的基本知识一、滤波器的功能和类型1、功能：滤波器是具有频率选择作用的电路或运算处理系统，具有滤除噪声和分离各种不同信号的功能。
2、类型：按处理信号形式分：模拟滤波器和数字滤波器按功能分：低通、高通、带通、带阻按电路组成分：LC无源、RC无源、由特殊元件构成的无源滤波器、RC有源滤波器按传递函数的微分方程阶数分：一阶、二阶、高阶二、模拟滤波器的传递函数与频率特性（一）模拟滤波器的传递函数模拟滤波电路的特性可由传递函数来描述。
传递函数是输出与输入信号电压或电流拉氏变换之比。
经分析，任意个互相隔离的线性网络级联后，总的传递函数等于各网络传递函数的乘积。
这样，任何复杂的滤波网络，可由若干简单的一阶与二阶滤波电路级联构成。
（二）模拟滤波器的频率特性模拟滤波器的传递函数H(s)表达了滤波器的输入与输出间的传递关系。
若滤波器的输入信号Ui是角频率为w的单位信号，滤波器的输出Uo(jw)=H(jw)表达了在单位信号输入情况下的输出信号随频率变化的关系，称为滤波器的频率特性函数，简称频率特性。
频率特性H(jw)是一个复函数，其幅值A(w)称为幅频特性，其幅角∮(w)表示输出信号的相位相对于输入信号相位的变化，称为相频特性。
（三）滤波器的主要特性指标1、特征频率：)为通带与过渡带边界点的频率，在该点信号增益下降到一个人为规定的下限。
π①通带截频f p=wp/(2)为阻带与过渡带边界点的频率，在该点信号衰耗(增益的倒数)下降到一人为规定的下限。
π②阻带截频fr=wr/(2)为信号功率衰减到1/2(约3dB)时的频率，在很多情况下，常以fc 作为通带或阻带截频。
π③转折频率fc=wc/(2)为电路没有损耗时，滤波器的谐振频率，复杂电路往往有多个固有频率。
π④固有频率f0=w 0/(22、增益与衰耗滤波器在通带内的增益并非常数。
①对低通滤波器通带增益Kp一般指w=0时的增益；高通指w→∞时的增益；带通则指中心频率处的增益。
滤波器基本知识介绍研究
滤波器基本知识介绍研究滤波器（Filter）是一种用于信号处理的设备或算法，用于去除或改变信号中的一些频率成分。
在信号处理领域，滤波器是非常重要的工具，用于调整频率响应，降低噪声，去除干扰，改善信号质量等。
本文将介绍滤波器的基本概念、分类和应用。
滤波器可以分为模拟滤波器和数字滤波器两种类型。
模拟滤波器是基于模拟信号进行处理，常见的有低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
模拟滤波器一般采用电容、电感和电阻等元件进行搭建，输出信号为连续时间信号。
近年来，随着数字信号处理技术的发展，数字滤波器在信号处理中应用更为广泛。
数字滤波器是用数字计算方法实现的滤波器，输入和输出信号都是离散时间信号。
数字滤波器可以进一步分为时域滤波器和频域滤波器两大类。
时域滤波器是一种基于时间域进行信号处理的滤波器，常见的有移动平均滤波器、中值滤波器和高斯滤波器等。
时域滤波器通过对信号的采样值进行处理，利用不同的窗口函数进行信号平滑、去噪或者增强等。
频域滤波器是一种基于频域进行信号处理的滤波器，常见的有傅立叶滤波器、巴特沃斯滤波器和数字陷波器等。
频域滤波器通常使用傅立叶变换将信号转换到频域，对频谱进行处理后再进行反变换得到滤波后的信号。
在实际应用中，滤波器有广泛的应用，以下是几个典型的应用领域：1.通信系统：滤波器用于基带信号处理、信道等效滤波和射频滤波等，以提高通信质量。
2.音频处理：滤波器用于音频信号去噪、音频增强和音频分析等，以提高听觉体验。
3.传感器信号处理：滤波器用于传感器信号去噪、滤除干扰和提取特征等，以改善信号质量和准确性。
4.图像处理：滤波器用于图像平滑、边缘检测和图像增强等，以达到图像去噪和增强的效果。
总之，滤波器是信号处理领域中一种非常重要的工具，通过去除或改变信号中的一些频率成分，可以实现信号的去噪、平滑、增强等处理效果。
滤波器的种类繁多，根据实际需求选择合适的滤波器类型和参数对信号进行处理，可以提高信号质量和改善应用效果。
滤波器基本知识介绍
05
陷波滤波器
陷波滤波器的定义
陷波滤波器是一种具有特定频率衰减 特性的滤波器，其主要作用是抑制特 定频率的信号，而允许其他频率的信 号通过。
陷波滤波器通常被用于各种信号处理 系统中，以消除特定频率的噪声或干 扰，或者增强特定频率的信号。
陷波滤波器的分类
根据实现方式的不同，陷波滤波器可以分为模拟陷波滤波器和数字陷波滤波器。
滤波器基本知识介绍
汇报人： 日期:
目录
• 滤波器概述 • 低通滤波器 • 高通滤波器 • 带阻滤波器 • 陷波滤波器 • 均衡滤波器
01
滤波器概述
滤波器的定义
• 滤波器是一种电子设备，它能够通过选择性地允许某些频率通 过，同时阻止其他频率通过，从而对输入信号进行频率选择和 提取。滤波器的主要功能是减小输出信号中的噪声和干扰，同 时保留所需的信号频率成分。
02
低通滤波器
低通滤波器的定义
总结词
低通滤波器是一种允许低频信号通过，同时抑制高频信号的 电子设备。
详细描述
低通滤波器（Low-Pass Filter）是一种频率选择性滤波器， 它对低于某个特定频率的信号提供较小的衰减，而对高于该 特定频率的信号提供较大的衰减。这个特定频率通常被称为 滤波器的截止频率。
均衡滤波器的分类
类型
均衡滤波器根据其频率响应的不同， 可以分为高通滤波器、低通滤波器、 带通滤波器和带阻滤波器。
特点
每种类型的滤波器都有其独特的特点 和应用场景。例如，高通滤波器能够 使高频信号得到提升，而低通滤波器 则能够使低频信号得到保留。
均衡滤波器的应用
应用场景
均衡滤波器广泛应用于各种领域，如通信、雷达、音频处理等。在通信领域，均 衡滤波器常用于补偿信道对信号造成的影响，以提高通信质量。在音频处理领域 ，均衡滤波器则用于调整音频的频谱分布，以达到更好的听觉效果。
滤波器基本知识介绍演示幻灯片共28页文档
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
滤波器基本知识介绍演示幻灯片
•。
•
7、心急吃不了热汤圆。
•
8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
•
9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
•
10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
滤波器基本原理
QLD
fc
f 3dB
U
f 3dB L
fc BW 3dB
有载品质因数比空载品质因数小 1 1 1
描述滤波器的频率选择性
QLD QF QE
| | | Q
平均储能
一个周期内的平均耗能
c
平均储能 功率损耗
c
＝
W stored P c
滤波器的基本原理是根据频率不同产生不同的 增益，使得特定的信号被突显出来，其他频率 的信号则被衰减，达到消除噪声的目的。
带通滤波器用作收发机和频谱分析仪中的选频装置 低通滤波器用作数字信号分析系统中的抗频混滤波 高通滤波器被用于声发射检测仪中剔除低频干扰噪声 带阻滤波器用作电涡流测振仪中的陷波器
具体表格可以参见《射频/微波电路导论》一书，91页， 表7-4。雷振亚编著，西安电子科技大学出版社，陕西 西 安，2005。
n
Ωs
LAs
g1
g2
g2’
g3
g4
g4’ g5
3
1.4493
13.5698 0.7427 0.7096 0.5412 0.7427
1.6949
18.8571 0.8333 0.8439 0.3252 0.8333
RF Circuit Design: Theory and Application
福州大学通信工程系 许志猛
TOPIC 6
滤波器的基本原理
滤波器的基本概念 滤波器的指标和技术参数 滤波器的设计理论 滤波器的低通原型 低通滤波器缩比变换 设计实例
滤波器的基本概念
模拟滤波器是最基本的信号处理器件，主要功 能是消除影响信号处理的各类噪声。
滤波器组基础知识62页PPT
滤波器组基础知识
41、实际上，我们想要的不是针对犯 罪的法 律，而 是针对 疯狂的 法律。 ——马 克·吐温 42、法律的力量应当跟随着公民，就 像影子 跟随着 身体一 样。— —贝卡 利亚 43、法律和制度必须跟上人类思想进 步。— —杰弗 逊 44、人类受制于法律，法律受制于情 理。— —托·富 勒
45、法律的制定是为束缚他 的才能 。—— 罗伯斯 庇尔
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
滤波器基础知识
滤波器基础知识什么是滤波器？是用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的交流电。
1．滤波器的功能滤波器的主要功能是让部分频率的信号顺利的通过，而另外一部分频率的信号则受到抑制，它是一个选频电路。
滤波器中，把信号能够通过的频率范围，称为通频带或通带；反之，信号受到很大衰减或完全被抑制的频率范围称为阻带；通带和阻带之间的分界频率称为截止频率；理想滤波器在通带内的电压增益为常数，在阻带内的电压增益为零；实际滤波器的通带和阻带之间存在一定频率范围的过渡带。
2．滤波器的分类( 1）按所处理的信号分为模拟滤波器和数字滤波器两种。
( 2）按所通过信号的频段分为低通、高通、带通和带阻滤波器四种。
低通滤波器：它允许信号中的低频或直流分量通过，抑制高频分量或干扰和噪声。
高通滤波器：它允许信号中的高频分量通过，抑制低频或直流分量。
带通滤波器：它允许一定频段的信号通过，抑制低于或高于该频段的信号、干扰和噪声。
带阻滤波器：它抑制一定频段内的信号，允许该频段以外的信号通过。
( 3）按所采用的元器件分为无源和有源滤波器两种。
无源滤波器：仅由无源元件(R、L 和C)组成的滤波器，它是利用电容和电感元件的电抗随频率的变化而变化的原理构成的。
这类滤波器的优点是：电路比较简单，不需要直流电源供电，可靠性高；缺点是：通带内的信号有能量损耗，负载效应比较明显，使用电感元件时容易引起电磁感应，当电感L较大时滤波器的体积和重量都比较大，在低频域不适用。
有源滤波器：由无源元件(一般用R和C)和有源器件(如集成运算放大器）组成。
这类滤波器的优点是：通带内的信号不仅没有能量损耗，而且还可以放大，负载效应不明显，多级相联时相互影响很小，利用级联的简单方法很容易构成高阶滤波器，并且滤波器的体积小、重量轻、不需要磁屏蔽(由于不使用电感元件）；缺点是：通带范围受有源器件(如集成运算放大器）的带宽限制，需要直流电源供电，可靠性不如无源滤波器高，在高压、高频、大功率的场合不适用。
2019年技术培训-滤波器基本知识.ppt
有峰值功率（PIP）和连续波功率（CW）之分
Technique Training
泰格微电子研究所技术培训课程 Tiger Micro-Electronics Institute Technique Training 滤波器基础知识
• 由铁氧体饱和状态不同金属的连接处所引起。 • 当两个信号 f1和f2 通过滤波器时，
Temperature ）、工作湿度（ Operating Humidity ）以及外形尺寸 （Dimensions，连接器除外）等
Technique Training
泰格微电子研究所技术培训课程 Tiger Micro-Electronics Institute Technique Training 滤波器基础知识
Technique Training
泰格微电子研究所技术培训课程 Tiger Micro-Electronics Institute Technique Training 滤波器基础知识
梳齿滤波器
• 梳齿滤波器采用了分布电感来代替集总电感，而集总电容的形式保持不变。 有时也使用分布电容。
• 优点： – 很高的Q值（约3500） – 在相同Q值下，体积可做到很小 – 相对带宽很宽（3%-50%） – 频率覆盖之500MHz-26.5GHz
或回波损耗（Return Loss） • 带内纹波（Ripple） • 带外抑制（Rejection）或双工器的通带隔离（Isolation） • 群时延（Group Delay） • RF功率容量（Power Capacity） • 交调（Intermodulation） • 工作温度（Operating Temperature）、储存温度（Storage
• 按功能区分，有
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
安富莱电子 UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册安富莱STM32-V5开发板 数字信号处理教程文档版本：V1.0安富莱电子2015年01月15日版本：1.0第 1 页 共 8 页安富莱电子 UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册声明本文档的版权归武汉安富莱电子有限公司所有。
任何公司或者个人 未经许可，不得将本文档用于商业目的。
本文档由安富莱电子原创， 非我们原创的资料已经在章节的开头进 行申明（特别是 FFT 部分） 。
教程中使用的 DSP 库是来自 ARM 公司。
教程参考资料如下： Cor tex-M4 权威指南。
数字信号处理理论、算法与实现第二版(作者：胡广书)。
信号与系统第二版(作者：奥本海姆)。
Matlab 的 help 文档。
力科示波器基础应用系列文档。
百度百科，wiki 百科。
网络资源。
ST 官方相关文档。
2015年01月15日版本：1.0第 2 页 共 8 页安富莱电子 UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册第34章 滤波器基础知识在数字信号处理中，滤波器占有及其重要的地位。
数字滤波器是语音处理，图像处理，模式识别，频 谱分析等应用的基本处理算法。
从本章起，我们将开始讲解滤波器设计。
34.1 滤波器介绍 34.2 数字滤波器 34.2 总结34.1 滤波器介绍1917 年美国和德国科学家分别发明了 LC 滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。
20 世纪 50 年代无源滤波器日趋成熟。
自 60 年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发 展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力，其中小体积、 多功能、高精度、稳定可靠成为 70 年代以后的主攻方向。
34.1.1 滤波器的发展引言凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。
在近代电信设备和各类控制系统中，滤波器应用 极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最为复杂的要算滤波器了。
滤波器的优劣直接决定产品 的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。
导致 RC 有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展，到 70 年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。
80 年代，致力于各类新型滤波器的研 究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。
90 年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发 和研制。
当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。
我国广泛使用滤波器是 50 年代后期的事， 当时主要用于话路滤波和报路滤波。
经过半个世纪的发展， 我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐，但由于缺少专门研制机构，集成工艺和材料 工业跟不上来，使得我国许多新型滤波器的研制应用与国际发展有一段距离。
34.1.2 滤波器的分类滤波器有各种不同的分类，一般有如下几种。
（1）按处理信号类型分类2015年01月15日版本：1.0第 3 页 共 8 页安富莱电子 UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册按处理信号类型分类， 可分为模拟滤波器和离散滤波器两大类。
其中模拟滤波器又可分为有源、 无源、 异类三个分类；离散滤波器又可分为数字、取样模拟、混合三个分类。
当然，每个分类又可继续分下去， 总之，它们的分类可以形成一个树形结构，实际上有些滤波器很难归于哪一类，例如开关电容滤波器既可 属于取样模拟滤波器，又可属于混合滤波器，还可属于有源滤波器。
因此，我们不必苛求这种“精确”分 类，只是让人们了解滤波器的大体类型，有个总体概念就行了。
（2）按选择物理量分类 按选择物理量分类，滤波器可分为频率选择、幅度选择、时间选择（例如 PCM 制中的话路信号）和 信息选择（例如匹配滤波器）等四类滤波器。
（3）按频率通带范围分类 按频率通带范围分类，滤波器可分为低通、高通、带通、带阻、全通五个类别，而梳形滤波器属于带 通和带阻滤波器，因为它有周期性的通带和阻带。
滤波器种类繁多，有些是众所周知的，有些可能不为大家所熟悉，下面着重介绍近年来发展很快的几 种滤波器。
34.1.3 有源滤波器有源滤波器由下列一些有源元件组成：运算放大器、负电阻、负电容、负电感、频率变阻器（FDNR） 、广 义阻抗变换器（GIC） 、负阻抗变换器（NIC） 、正阻抗变换器（PIC） 、负阻抗倒置器（NII） 、正阻抗倒置 器（PII） 、四种受控源，另外，还有病态元件极子和零子。
1965 年单片集成运算放大器问世后，为有源滤波器开辟了广阔的前景。
70 年代初期，有源滤波器发 展引人注目，1978 年单片 RC 有源滤波器问世，为滤波器集成迈进了可喜的一步。
由于运放的增益和相 移均为频率的函数，这就限制了 RC 有源滤波器的频率范围，一般工作频率为 20kHz 左右，经过补偿后， 工作频率也限制在 100kHz 以内。
1974 年产生了更高频的 RC 有源滤波器，使工作频率可达 GB/4（GB 为运放增益与带宽之积） 。
由于 R 的存在，给集成工艺造成困难，于是又出现了有源 C 滤波器：就是滤波 器由 C 和运放组成。
这样容易集成，更重要的是提高了滤波器的精度，因为有源 C 滤波器的性能只取决于 电容之比，与电容绝对值无关。
但它有一个主要问题：由于各支路元件均为电容，所以运放没有直流反馈 通道，使稳定性成为难题。
1982 年由 Geiger、Allen 和 Ngo 提出用连续的开关电阻（SR）去替代有源 RC 滤波器中的电阻 R，就构成了 SRC 滤波器，它仍属于模拟滤波器。
但由于采用预置电路和复杂的相位 时钟，使这种滤波器发展前途不大。
总之，由 RC 有源滤波器为原型的各类变种有源滤波器去掉了电感器，体积小，Q 值可达 1000，克 服了 RLC 无源滤波器体积大，Q 值小的缺点。
但它仍有许多课题有待进一步研究：理想运放与实际特性的 偏差的研究；由于有源滤波器混合集成工艺的不断改进，单片集成有待进一步研究；应用线性变换方法探 索最少有源元件的滤波器需要继续探索；元件的绝对值容差的存在，影响滤波器精度和性能等问题仍未解 决；由于 R 存在，集成占芯片面积大，电阻误差大（20%～30%） ，线性度差等缺点，使大规模集成仍然 有困难。
尽管有这么多问题，RC 有源滤波器的理论和应用仍在持续发展中。
2015年01月15日版本：1.0第 4 页 共 8 页安富莱电子 UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册34.1.4 开关电容滤波器（SCR）20 世纪 80 年代技术改造一个重大课题是实现各种电子系统全面大规模集成（LSI） 。
使用最多的滤波 器成为“拦路虎” ，RC 有源滤波器不能实现 LSI，无源滤波器和机械滤波器更不用说了，于是，人们只能 另辟新径。
50 年代曾有人提出 SCF 的概念， 由于当时集成工艺不过关， 并没有引起人们的重视。
1972 年， 美国一个叫 Fried 的科学家发表了用开关和电容模拟电阻 R，说 SCF 的性能只取决于电容之比，与电容绝 对值无关，这样才引起人们的重视。
1979 年一些发达国家单片 SCF 已成为商品（属于高度保密技术） 。
现 在 SC 技术已趋成熟。
SCF 采用 MOS 工艺加以实现， 被公认为 80 年代网络理论与集成工艺的一个重大突 破。
当前 MOS 电容值一般为几皮法至 100pF 之内，它具有（10～100）×10-6/V 的电压系数与（10～ 100）×10-6/℃的温度系数，这两个系数几乎接近理想的境界。
SCF 具有下列一些优点：SCF 可以大规模 集成；SCF 精度高，因为其性能取决于电容之比，而 MOS 电容之比的误差小于千分之一；功能多，几乎 所有电子部件和功能均可以由 SC 技术来实现； 比数字滤波器简单， 因为不需要 A/D、 D/A 转换； 功能小， 可以做到小于 10mW。
SCF 的应用以声频范围应用为主体， 工作频率在 100kHz 之内。
在信号处理方面的应用有： 程控 SCF、 模拟信号处理、振动分析、自适应性滤波器、音乐综合、共振谱、语言综合器、音调选择、语声编码、声 频分析、均衡器、解调器、锁相电路、离散傅氏变换…… 总之，SCF 在仪表测量、医疗仪器、数据或信息 处理等许多领域都有广泛的应用前景。
34.1.5 几种新型数字滤波器（DF）(1)自适应 DF 最优控制、自适应控制和自学习控制都涉及到多参数、多变量的复杂控制系统，都属于现代控制理论 研究的课题。
自适应 DF 具有很强的自学习、自跟踪功能。
它在雷达和声纳的波束形成、缓变噪声干扰的 抑制、噪声信号的处理、通信信道的自适应均衡、远距离电话的回声抵消等领域获得了广泛的应用，促进 了现代控制理论的发展。
自适应 DF 有如下一些简单算法：W—LMS 算法、M—LMS 算法、TDO 算法、差值 LMS 算法和 C —LMS 算法。
(2)复数 DF 在输入信号为窄带信号处理系统中，常采用复数 DF 技术。
为了降低采样率而又保存信号所包含的全 部信息，可利用正交双路检波法，取出窄带信号的复包络，然后通过 A/D 变换，将复包络转化为复数序列 进行处理， 这个信号处理系统即为复数 DF。
它具有许多功能： MTI 雷达中抑制具有卜勒频移的杂波干扰； 数字通信网与模拟通信网之间多路 TDM/FDM 信号变换复接…… (3)多维 DF 在图像处理、地震、石油勘探的数据处理中都用到多维 DF（常用是二维 DF） ，多维 DF 的设计，往 往将一维 DF 优化设计直接推广到多维 DF 中去。
对于模糊和随机噪声干扰的二维图像的处理，多维 DF 也能发挥很好的作用。
2015年01月15日版本：1.0第 5 页 共 8 页安富莱电子 们的重视和加以研究。
UM403 STM32-V5 开发板系统篇手册此外，还有波 DF，它便于实现大规模集成，便于无源和有源滤波网络的数字模拟。
因此，正受到人对于 DF 有待研究的课题有：系数灵敏度、舍入噪声和极限环、多维逆归滤波器的稳定性、各种硬件 和软件实现 DF 的研究等等。
总之，DF 在数字信号处理技术中占有极为重要的地位，对于它的研究、生产 和应用等工作均是很有意义的。
34.1.6 其它新型滤波器为适应各种需要，出现了一批新型滤波器，这里介绍几种已得到广泛应用的新型滤波器。
(1)电控编程 CCD 横向滤波器（FPCCDTF） 电荷耦合器（CCD）固定加权的横向滤波器（TF）在信号处理中，其性能和造价均可与数字滤波器和 各种信号处理部件媲美。