浅析模拟滤波器和数字滤波器的区别

浅析模拟滤波器和数字滤波器的区别 模拟滤波器和数字滤波器是两种不同的信号处理方式，它们之间有着本质的区别。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。 模拟滤波器可以分为有源和无源两种，有源滤波器主要是有运放，或者跨到运放，及电阻，电容构成，无源的滤波器主要是R,L,C构成。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。数字滤波器可以通过软件或者数字芯片来实现。 从实现手段上看，模拟滤波器一般用电容，电感这些模拟器件搭建的，数字滤波器可以通过软件或者数字芯片来实现。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只需要修改一下系数就可以做到了。 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。沟通模拟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。 数字滤波器有很多优点，如对外界环境不太敏感，具有更高的可靠性；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；只要提高字长，可以实现任意精度的信号处理；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，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信号处理的重要手段，但它们之间有着本质的区别。模拟滤波器适用于连续时间系统，而数字滤波器适用于离散系统。选择何种滤波器取决于实际应用的需求。