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抗混叠滤波器

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  • 颁布功夫:2013/9/17 20:43:00
  • 作者:量值溯源

一、概述

  随着现代工业的迅速发展,, ,, ,,,,变频电源的遍及,, ,, ,,,,用户设备对电网的影响也越来越大,, ,, ,,,,因而电网谐波是各人普遍关注的问题。。。。。

  对电网信号进行监督时,, ,, ,,,,必要进行高次谐波分析,, ,, ,,,,通常选取离散嘎凤叶变换。。。。。但是部门信号可能蕴含全频段的频率成分,, ,, ,,,,而丈量仪器的采样频率不成能做到无限大,, ,, ,,,,因而必要选取抗混叠滤波器,, ,, ,,,,在采样频率F肯定的前提下,, ,, ,,,,滤除掉高于F/2的频率成分。。。。。这是为了最大水平的抑造或解除频谱混叠对动态测控系统的影响,, ,, ,,,,便于进行信号的谐波丈量与分析。。。。。

  抗混叠滤波器anti-alias filter是一个低通滤波器,, ,, ,,,,用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不及路的水平。。。。。

  动态信号测试分析系统中为什么要使用抗混滤波器呢 ??? ? ??各人都知路“奈奎斯特采样定律”,, ,, ,,,, 在对模拟信号进行离散化时,, ,, ,,,,采样频率f2至少应2倍于被分析的信号的最高频率f1,即: f2≥2 f1; ;;;;;;;不然可能出现因采样频率不够高,, ,, ,,,,模拟信号中的高频信号折叠到低频段,, ,, ,,,,出现虚伪频率成分的景象,, ,, ,,,,称之为:混叠。。。。。

二、根基道理

  工程丈量中采样频率不成能无限高也不必要无限高,, ,, ,,,,由于通常只关切肯定频率领域内的信号成份。。。。。为解决频率混叠,, ,, ,,,,在对模拟信号进行离散化采集前,, ,, ,,,,选取低通滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成份。。。。。现实仪器设计中,, ,, ,,,,这个低通滤波器的截止频率(fc)为:

  截止频率(fc)=采样频率(fs)/2.56

  在进行动态信号测试中丈量仪器必须拥有抗混滤波职能,, ,, ,,,,例如:在大型桥梁、高楼、机械设备等动态振动测试及模态分析中,, ,, ,,,,信号所蕴含的频率成份理论上是无限的。。。。。例如:桥梁的模态理论上有无限多个,, ,, ,,,,但我们只关切对振动贡献最大的前几阶模态。。。。。若是不合振动的模拟信号进行低通抗混滤波,, ,, ,,,,高阶模态频率很可能会混叠到低频段,, ,, ,,,,形成虚伪的模态频率,, ,, ,,,,给模态参数鉴别带来难题。。。。。

三、机能指标

  抗混滤波器通常指低通滤波器,, ,, ,,,,但滤波器有低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、高阻滤波器。。。。。滤波器的重要机能指标以低通滤波器为例,, ,, ,,,,梦想的低通滤波器为矩形,, ,, ,,,,但现实中是不成能实现的。。。。。衡量低通滤波器机能的指标重要蕴含以下几方面:

1.带内波纹度

  通带的幅值精度指标,, ,, ,,,,例如:带内波纹度为±0.1dB时,, ,, ,,,,对幅值精度的影响约为±1%(这正是为什么通常的数采器幅值精度能够做到千分之几,, ,, ,,,,通常的数采器用很高的采样频率进行采集,, ,, ,,,,不加低通滤波器)。。。。。

2.阻带降落斜率

  滤波器在截至频率起头降落,, ,, ,,,,降落斜率越大越好。。。。。通常选取每个倍频程的降落分贝数衡量,, ,, ,,,,例如:满足工程丈量必要的阻带降落斜率约为-80dB/oct。。。。。

3.滤波器落差

  带通到带阻差值的分贝数dB。。。。。

四、有关抗混叠滤波器的其它参考资料

  表部链接:抗混叠滤波器设计问题探求

  表部链接:选取抗混叠滤波器的高机能、12位、500MSPS宽带接管机

  站内链接:滤波器

  站内链接:嘎凤叶变换

  站内链接:巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器的区别



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