模拟滤波器与数字滤波器的区别

模拟滤波器与数字滤波器的区别 模拟滤波器和数字滤波器是两种不同的滤波器，在电子领域中都扮演着重要的角色。模拟滤波器用于连续时间系统，也可以用在离散时间系统中，而数字滤波器用于离散系统。 模拟滤波器的特点是可以用电容、电感这些模拟器件搭建的，有源和无源的，主要是有运放、电阻、电容构成的。模拟滤波器会有电压漂移、温度漂移和噪声等问题，而数字滤波器不存在这些问题，因而可以达到很高的稳定度和精度。 数字滤波器是由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。数字滤波器可以用计算机软件实现，也可用大规模集成数字硬件实现。 模拟滤波器和数字滤波器的主要区别在于实现手段和技术指标上。模拟滤波器参数改变时要更换电容、电感，很麻烦。数字滤波器参数改变时有时只需要修改一下系数就可以做到了（如软件实现时）。从技术指标上看，模拟滤波器要达到-60dB 就非常困难了，而数字滤波器可以比较容易地达到这个指标。 模拟滤波器和数字滤波器的桥梁是采样定理。一般是将模拟信号 x(t) 进行采样（如 A/D 变换）得到数字信号 x(n)，再将这些数字信号通过数字滤波器，此时滤波器输出的是数字信号 y(n)，y(n) 再进行一个 D/A 转换器就得到了 y(t)。从 x(t) 到 y(t) 可以理解为模拟滤波。 数字滤波器对外界环境不太敏感，具有更高的可靠性。数字滤波器可以实现精确的线性相位和多速率处理等模拟滤波器无法实现的功能。数字滤波器只要提高字长，可以实现任意精度的信号处理。数字滤波器实现更加灵活，并能同时进行信号的存储。 模拟滤波器和数字滤波器最大的区别是数字滤波器关于 Fs/2 频率是翻转的，也就是对称的；而模拟滤波器不是。所以在 DAC 之中会选择大量插值滤波，把镜频频率放到很远的频点上，之后在射频段用声表这样的模拟滤波器滤掉镜频。 模拟滤波器与数字滤波器的表达方式不同：模拟滤波器用 H(S) 表示，而数字滤波器用 H(Z) 表示。模拟滤波器是以幅频特性的逼近为主要，而数字滤波器则可以实现相位的匹配。 数字滤波器有两类：IIR 和 FIR。IIR 主要有脉冲响应不变法与双线性变换法两种，而 FIR 可以实现线性相位，有窗口法、频率采样法、最优化方法。可以用 FFT 来实现。 模拟滤波器和数字滤波器都是电子领域中的重要组成部分，都有其特点和优势。模拟滤波器用于连续时间系统，而数字滤波器用于离散系统。了解它们的区别和特点对于电子学习非常重要。