Сравнительная характеристика аналоговых и цифровых фильтров

Цифровая фильтрация первоначально появилась как средство моделирования аналоговых фильтров на ЭВМ. Затем, по мере развития математического аппарата и микросхемотехники, для цифровой фильтрации (и цифровой обработки) сигналов стали применять специализированные устройства на БИС и СБИС.

Электрический фильтр – это цепь, коэффициент затухания (ослабления) которой в определённых полосах частот меньше или больше, чем на всех других частотах.

Электрические фильтры либо ВЫДЕЛЯЮТ полезный сигнал, либо ПОДАВЛЯЮТ помеху. Помеха и сигнал при этом различаются по частоте.

Электрические фильтры подразделяются на аналоговые и цифровые.

Основные особенности аналоговых фильтров.

1. Аналоговые фильтры описываются частотными характеристиками, а для

объяснения принципа их работы используются преобразования Фурье.

2. Аналоговые фильтры имеют, как правило, значительные размеры.

3. Плавное изменение частоты настройки осуществляется достаточно медленногромоздкими переменными конденсаторами и индуктивностями; ступенчатая перестройка осуществляется переключением конденсаторов и индуктивностей.

4. Форма частотной характеристики меняется переключением фильтров.

5. Форма АЧХ и частота настройки зависит, как правило, от температуры.

6. В настоящее время разработаны аналоговые фильтры, работающие на частотах до десятков ГГц.

Основные особенности цифровых фильтров.

1. Цифровые фильтры описываются дискретными импульсными характеристиками

ДИХ. Методы преобразования ДИХ в более привычные частотные характерис-

тики хорошо отработаны.

2. Цифровые фильтры выполняются на специализированных ИМС – цифровых

сигнальных процессорах, размещаемых в корпусах с числом выводов 40 – 100.

3. Частоты настройки фильтров и их частотные характеристики меняются

изменением коэффициентов фильтра - отсчётов дискретной импульсной

характеристики, хранимых в памяти ЦСП. Таким образом перестройка

фильтра осуществляется быстро, за доли и единицы микросекунд.

4. Цифровые фильтры имеют хорошую стабильность своих параметров. То есть

параметры не меняются при изменении температуры, напряжения питания и др.

5. Цифровые фильтры работают на частотах единицы, до десятков МГц.