【梳状滤波器：浅析其基本概念、功能特点及与全通、最小相位滤波器的区别】

梳状滤波器

一、基本概念

• 梳状滤波器，是一种由延时、加法器、减法器、带通滤波器组成，特性曲线像梳子一样的滤波器。
• 梳状滤波器内部有许多按一定频率间隔相同排列的通带和阻带，只让某些特定频率范围的信号通过，主要有普通梳状滤波器 、2D数字梳状滤波器、3D数字梳状滤波器。
• 目前，梳状滤波器都已经集成化，被广泛地应用到复合电视信号中亮度信号和色度信号的分离。

二、分类

• 模拟型：一般采用玻璃延迟线或CCD电荷耦合器件及加减法器组成梳状滤波器来实现对N制及P制信号的Y/C分离；
• 数字型：采用由一对两行延时线(N制为一对一行延时线)、三个带通滤波器及垂直相关性检测电路等组成自适应Y/C离电路，动态自适应三维Y/C分离电路更加精确地将Y/C信号分离，从而克服了模拟型梳状滤波器Y/C号分离不完善，产生色点干扰和串色爬行现象的影响。

三、功能特点

• 梳状滤波器采用频谱间置技术，理论上可以保证亮度和色度的无失真分离。
• 使用梳状滤波器，能使图像质量明显提高。其功能主要表现如下：
  • 串亮及亮串色造成的干扰光点、干扰花纹。
  • 除色度正交分量U、V色差信号混迭造成的彩色边缘蠕动。
  • 除亮、色镶边，消除了高频信号的色彩错误和灰度值表示错误。

四、与全通、最小相位滤波器的区别

• 用途上的区别（功能特点不同，用途不同）：
  • 基于梳状滤波器的功能特点，其被用于分离色度信号的两个正交分量U色差信号与V色差信号。梳状滤波器也被应用在地面无线通信系统中（梳状滤波器可以产生回声效应，若将延时设置为几个毫秒，则将此滤波器加在音频信号上，就可以作为圆柱形谐振腔的模型。因为这种谐振腔能够放大与它宽度相关的驻波对应的频率分量）。
  • 全通滤波器主要用于做延时器、延迟均衡等。
  • 最小相位滤波器，也称minimum phase filter，是一种使输出信号的相位延迟达到最小的线性滤波器，它属于纯相位滤波器的一种。 这种滤波器不改变信号的振幅谱，而只改变信号的相位谱，滤波器的相位延迟数值为滤波器的相位谱除以2兀f，即Φ(f)/2πf 。
• 全通滤波器功能特点补充：
  • 全通滤波器具有平坦的频率响应，也就是说全通滤波器并不衰减任何频率的信号。由此可见，全通滤波器虽然也叫做滤波器，但它并不具有通常所说的滤波作用。
  • 全通滤波器（APF）虽然并不改变输入信号的频率特性，但它会改变输入信号的相位。利用这个特性，全通滤波器可以用做延时器、延迟均衡等。（实际上，常规的滤波器（包括低通滤波器等）也能改变输入信号的相位，但幅频特性和相频特性很难兼顾，使两者同时满足要求。全通滤波器和其他滤波器组合起来使用，能够很方便的解决这个问题。）
  • 在通讯系统中，尤其是数字通讯领域，延迟均衡是非常重要的。不夸张的说，没有延迟均衡器，就没有广泛使用的宽带数字网络。延时均衡是全通滤波器最主要的用途，全世界所有生产出来的全通滤波器，估计有超过90%的全通滤波器被用于相位校正，因此全通滤波器也被（不准确的）被称为延迟均衡器。

参考：百度百科