Filtr (zpracování signálu)

Filtr pro zpracování signálu představuje model, kterým modelujeme nějaký systém (skutečný, virtuální) popisující relace mezi vstupem a výstupem filtru (tzv. přenosová charakteristika). Filtr pro zpracování signálu (zkráceně jen filtr) je využíván v oborech regulace (automatizace), číslicové zpracování signálu, elektronika (radiotechnika), atd.

Rozdělení filtrů podle charakteru

lineární, nelineární * kauzální, nekauzální * s pamětí, bez paměti

Rozdělení filtrů podle realizace

analogový ** spojitý *** analogový pasivní filtr *** analogový aktivní filtr * číslicový (digitální) ** diskrétní filtr *** filtr s nekonečnou impulzní odezvou (IIR) *** filtr s konečnou impulzní odezvou (FIR)

Řád filtru

Řád filtru (řád modelu) určuje, s jakou věrností (přesností) jsou modelovány přenosové charakteristiky filtru.

Popis systému

Systém filtru lze popsat dvěma způsoby, vnějším popisem a vnitřním popisem. Filtr s vnějším popisem považuje systém za neznámý objekt (černá skříňka). +more U filtru s vnitřním popisem známe strukturu systému, která je popsána modelem, který obsahuje stavové veličiny (stav systému).

Vnější popis je popsán zobrazením: vstup → výstup

Vnitřní popis je popsán zobrazením: vstup → stav systému → výstup

Matematický popis těchto systémů lze pro spojité systémy realizovat pomocí diferenciálních rovnic, diskrétní systémy lze popsat pomocí diferenčních rovnic.

Analogový pasivní filtr

Např. v elektronice se využívá nejjednodušší realizace filtru pomocí pasivních elektrotechnických součástek R,L,C (rezistor,induktor,kapacitor). +more Pomocí tohoto filtru lze realizovat obvody typu LC, RC, RLC. Pomocí těchto obvodů lze modelovat filtry upravující frekvenčně fázové přenosové charakteristiky (závislost kmitočtu a fáze na zesílení obvodu).

Pasivní filtr lze realizovat i pomocí jiných prostředků, jako jsou např. pneumatické, hydraulické apod. +more systémy. Např. jako filtr lze popsat tlumení výfuku spalovacího motoru.

Analogový aktivní filtr

Aktivní filtry jsou elektronické filtry realizované z části pasivní (pasivní filtr) a aktivních prvků. V těchto obvodech jsou využívány jako aktivní prvky např. +more tranzistor, operační zesilovač a další.

Číslicové filtry

Pomocí číslicových filtrů lze realizovat modely diskrétních systémů pomocí algoritmických a aritmetických operací.

Kmitočtově-fázové filtry

Tyto filtry se dělí na * dolní propust * horní propust * pásmová zádrž * pásmová propust * obecná kmitočtově-fázová charakteristika

Externí odkazy

Kategorie:Zpracování digitálního signálu