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模拟滤波器、模拟滤波器功能、匹配滤波器特性介绍

以下内容中，小编将对模拟滤波器、模拟滤波器功能以及匹配滤波器特性的相关内容进行着重介绍和阐述，希望本文能帮您增进对滤波器的了解，和小编一起来看看吧 。
一、模拟滤波器
首先，我们来看看模拟滤波器和模拟滤波器的功能 。
模拟滤波器分为无源滤波器和有源滤波器，其中无源滤波器由R、L、C组成，有源滤波器由集成运放和R、C组成，不需要使用电感 。
集成运算放大器的开环电压增益和输入阻抗较高，而输出电阻较小 。形成有源滤波器电路后，还具有一定的电压放大和缓冲作用 。然而，集成运算放大器的带宽是有限的，因此电流有源滤波器电路的工作频率很难很高 。
滤波器是一种电子设备，可以使有用信号平稳通过，同时抑制不想要的频率信号 。它通常在工程中用于信号处理，数据传输和干扰抑制 。
以往主要采用无源元件R、L和C组成模拟滤波器，六十年代以来，集成运放获得了迅速地发展，由它和R、C组成的源滤波器，具有不用电感、体积小、重量轻等优点 。
另外，由于集成运算放大器的开环电压增益和输入阻抗很高，而输出阻抗却很低，并且由它构成的有源滤波器也具有一定的电压放大和缓冲作用 。因此，基于放大器和R和C的有源滤波器已得到更广泛的使用 。
然后，让我们看一下模拟滤波器的一些主要功能 。
当检测系统谐波时，模拟滤波器依靠电力电子设备生成与系统具有相同幅度和相反相位的一组谐波矢量，从而可以消除系统谐波，使其成为正弦波形 。除了滤除谐波，有源滤波还可以动态补偿无功功率 。它的优点是反射动作迅速，对谐波的滤波可以达到95%以上，并且对无功功率的补偿是细致的 。
缺点是价格高和容量小 。由于当今世界上大容量硅阀的不成熟技术，当前的通用有源滤波器容量不超过600kvar 。它的操作可靠性不如被动式 。
二、匹配滤波器及其特性
在了解了模拟滤波器的一些情况后，我们再来看看匹配滤波器和匹配滤波器的特性 。
匹配滤波器是线性滤波器，其输出端的信号瞬时功率与噪声的平均功率之比最大，也就是说，它具有最大的信噪比 。滤波器的传递函数形式是信号频谱的共轭 。
在信号处理中，匹配滤波器可用于解调基带脉冲信号 。基带脉冲信号表示信号内容是同一波形信号乘以一个常数，该常数出现在每个周期中，并且每个周期表示或多或少的信息 。
一方面，从幅度-频率特性的观点来看，匹配滤波器和输入信号的幅度-频率特性完全相同 。也就是说，在信号较强的频率处，滤波器的放大率较大;在信号强度较高的情况下，滤波器的放大率较大 。在信号较弱的频率处，滤波器的放大倍数也较小 。这是信号处理中的“马修效应” 。换句话说，匹配滤波器允许信号尽可能地通过，而不管噪声的特征如何 。因为匹配滤波器的先决条件是白噪声，也就是说，噪声的功率谱是平坦的，所以在每个频率点都是相同的 。因此，在这种情况下，让信号尽可能多地通过实际上意味着使噪声的通过最小化 。这不是最大化输出的信噪比的原因吗?
另一方面，从相位频率特性的角度来看，匹配滤波器的相位频率特性与输入信号正好相反 。这样，通过匹配滤波器后，信号的相位为0，可以在时域上实现信号的相干叠加 。
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