模拟滤波器和数字滤波器 研究

最近对于模拟滤波器和数字滤波器有一些困惑，于是简单研究了一下模拟滤波器和数字滤波器，现在记录一下。

1、模拟滤波器。模拟滤波器分为无源和有源，无源主要由R,L,C构成的，有源主要由运放、电阻、电容构成。无源滤波器结构相对简单，成本较低；有源滤波器成本较高，但是滤波效果好，稳定度和精度较高。

优点：

   可以滤除宽频带信号，与后端ADC采样率无关，适用于做抗混叠滤波器。

缺点：

  模拟滤波用元器件搭建，一旦搭建完成，很难修改滤波参数，并且阻带最小衰减很难达到-60db。

2、数字滤波器。数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元构成。对离散的数字信号进行处理，可以用软件实现也可以使用FPGA等可编程硬件实现。

优点：

   滤波器参数修改简单，阻带最小衰减很容易达到-60db，精度高，可靠性好。

缺点：

    遵循奈奎斯特采样定理，与前端ADC采样率有关，能处理的信号频域宽度小于采样率的一半。对于频率高于采样率的噪声信号，数字滤波器无法处理产生混叠的信号。例如：采样率为1K，有效信号频率为100Hz，噪声信号频率大于5K，此时ADC采集到的信号，会产生混叠，数字滤波器无法处理该混叠信号。

    

总结：数字滤波器与模拟滤波器相比有很多优点，但是数字滤波器无法完全取代模拟滤波器。当ADC可能会采集到混叠信号时，在ADC前端加上抗混叠模拟滤波器是很有必要的。