什么是数字滤波器的采样速率？和输入信号的频率有什么关系？

Question

如题所述

Answer 1

数字滤波器的采样速率指数字滤波器采取数据样本的速率。输入信号的频率越大，则数字滤波器的采样速率越快。数字滤波器由数字乘法器、加法器和延时单元组成的一种算法或装置。数字滤波器的功能是对输入离散信号的数字代码进行运算处理，以达到改变信号频谱的目的。

数字滤波器对信号滤波的方法是：用数字计算机对数字信号进行处理，处理就是按照预先编制的程序进行计算。数字滤波器的原理如图所示，它的核心是数字信号处理器。

扩展资料：

数字滤波器的原理：

应用数字滤波器处理模拟信号（对应模拟频率）时，首先须对输入模拟信号进行限带、抽样和模数转换。数字滤波器输入信号的数字频率（2π*f/fs,f为模拟信号的频率，fs为采样频率，注意区别于模拟频率）。

按照奈奎斯特抽样定理，要使抽样信号的频谱不产生重叠，应小于折叠频率（ws/2=π)，其频率响应具有以2π为间隔的周期重复特性，且以折叠频率即ω=π点对称。为得到模拟信号，数字滤波器处理的输出数字信号须经数模转换、平滑。

数字滤波器具有高精度、高可靠性、可程控改变特性或复用、便于集成等优点。数字滤波器在语言信号处理、图像信号处理、医学生物信号处理以及其他应用领域都得到了广泛应用。

数字滤波器有低通、高通、带通、带阻和全通等类型。它可以是时不变的或时变的、因果的或非因果的、线性的或非线性的。应用最广的是线性、时不变数字滤波器，以及f.i.r滤波器。

参考资料来源：百度百科-数字滤波器

参考资料来源：百度百科-滤波器

Answer 2

数字滤波器的采样速率就是： 它是采样信号的频率，就是每秒钟采集多少个点（数据）。

输入信号的频率的关系表现在：使用采样频率Fs倍数的载波频率对输入信号谱进行调制（即0、Fs、2Fs、3 Fs等等）。为了确保这些经调制的输入信号谱之间不互相重叠，导致混叠，采样速率必须大于信号包含最高频率的两倍（即2Fmax），这就是奈奎斯特速率。相反，如果输入信号具有高于Fs /2（也称为奈奎斯特频率）的频率成分，这些成分将进入欠奈奎斯特频率区域，在混叠部分检测出感兴趣的信号尤为困难。混叠效应表现为噪声和信号失真。
为了抗混叠，在ADC采样之前，需要对高于奈奎斯特频率的成分进行衰减，数据采集设备的模拟前端通常使用模拟低通滤波器。对这些滤波器往往有严格的要求，比如具备砖墙特性，包括快速衰减、平稳通带等。

Answer 3

线路滤波器用来直接作用到被测信号，使用线路滤波器时，信号先经线路滤波器再到ADC和测频电路，因此线路滤波器会对测量结果有影响，对有用信号和噪声，只要高于截止频率都被衰减。
当只关心某一段较低频率信号时，可以使用线路滤波器将不需要的信号过滤，当被测信号高频成分较少而高频干扰严重时，使用滤波器降低干扰。
频率滤波器直接作用到频率测量信号，准确测量信号频率非常重要，交流信号的有效值、功率、谐波、相位都与频率相关，使用频率滤波器不会影响被测信号，只对测频测量有影响，添加频率滤波器保证频率测量更加稳定，从而整个PA测量结果更加稳定。
一些复杂或受到干扰的波形可能无法准确测量到频率，应当使用频率滤波器，使PA频率读数稳定。
PA6000系列功率分析仪（ZLG致远电子）具有100K、10K、1K的线路滤波器和500Hz的频率滤波器，以满足不同场合的测试需求。

Answer 4

比较容易理解的是采样频率。它是采样信号的频率，就是每秒钟采集多少个点（数据）。
有一个定理叫取样定理（又叫做奈奎斯特定理，前苏联叫卡切尔尼科夫定理）就是采样频率必须高于输入信号里最高频率成分的两倍以上，才可以使后面环节里不失真地恢复原来的信号。