淺析模擬濾波器和數(shù)字濾波器的區(qū)別

數(shù)字濾波器用于離散系統(tǒng);模擬濾波器用于連續(xù)時(shí)間系統(tǒng)，也可以用在離散時(shí)間系統(tǒng)中，比如SC(開關(guān)電容)濾波器。

數(shù)字濾波器由數(shù)字乘法器、加法器和延時(shí)單元組成的一種算法或裝置。數(shù)字濾波器的功能是對輸入離散信號的數(shù)字代碼進(jìn)行運(yùn)算處理，以達(dá)到改變信號頻譜的目的。數(shù)字濾波器可用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，也可用大規(guī)模集成數(shù)字硬件實(shí)現(xiàn)。

模擬濾波器有有源和無源的，有源濾波器主要是有運(yùn)放，或者跨到運(yùn)放，及電阻，電容構(gòu)成。無源的濾波器主要是R,L,C構(gòu)成。模擬濾波器會(huì)有電壓漂移、溫度漂移和噪聲等問題，而數(shù)字濾波器不存在這些問題，因而可以達(dá)到很高的穩(wěn)定度和精度。

從實(shí)現(xiàn)手段上看，模擬濾波器一般用電容，電感這些模擬器件搭建的，數(shù)字濾波器可以通過軟件或者數(shù)字芯片來實(shí)現(xiàn)。模擬濾波器參數(shù)改變時(shí)要更換電容、電感，很麻煩。數(shù)字濾波器參數(shù)改變時(shí)有時(shí)只需要修改一下系數(shù)就可以做到了(如軟件實(shí)現(xiàn)時(shí))。

從技術(shù)指標(biāo)上看，舉個(gè)例子模擬濾波器要達(dá)到-60dB就非常困難了，而數(shù)字濾波器可以比較容易地達(dá)到這個(gè)指標(biāo)。

溝通模擬和數(shù)字濾波器的橋梁我覺得是采樣定理。一般是將模擬信號x(t)進(jìn)行采樣(如A/D變換)得到數(shù)字信號x(n)，再將這些數(shù)字信號通過數(shù)字濾波器，此時(shí)濾波器輸出的是數(shù)字信號y(n)，y(n)再進(jìn)行一個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器就得到了y(t)。從x(t)到y(tǒng)(t)可以理解為模擬濾波。

(1)數(shù)字濾波器對外界環(huán)境不太敏感，具有更高的可靠性。(2)數(shù)字濾波器可以實(shí)現(xiàn)精確的線性相位和多速率處理等模擬濾波器無法實(shí)現(xiàn)的功能。(3)數(shù)字濾波器只要提高字長，可以實(shí)現(xiàn)任意精度的信號處理。(4)數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)更加靈活，并能同時(shí)進(jìn)行信號的存儲(chǔ)。(5)當(dāng)然，數(shù)字處理的信號的頻域?qū)挾纫艿讲蓸勇实南拗啤?/p>

模擬濾波器和數(shù)字濾波器最大的區(qū)別是數(shù)字濾波器關(guān)于Fs/2頻率是翻轉(zhuǎn)的，也就是對稱的;而模擬濾波器不是。

所以在DAC之中會(huì)選擇大量插值濾波，把鏡頻頻率放到很遠(yuǎn)的頻點(diǎn)上，之后在射頻段用聲表這樣的模擬濾波器濾掉鏡頻。所以數(shù)字模擬濾波器缺一不可。

1、模擬濾波器與數(shù)字濾波器的表達(dá)方式不同;

模濾用H(S)表示,而數(shù)濾用H(Z)表示.模濾是以幅頻特性的逼近為主要,而數(shù)字濾波器則可以實(shí)現(xiàn)相位的匹配。

2、數(shù)字濾波器有兩類:IIR,FIR,IIR主要有脈沖響應(yīng)不變法與雙線性變換法兩種,而FIR可以實(shí)現(xiàn)線性相位,有窗口法,頻率采樣法,最優(yōu)化方法.可以用FFT來實(shí)現(xiàn)。