模拟滤波技术和数字滤波技术的原理和分类-凡亿课堂

众所周知，信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，以至于有用信号及其携带的信息严重失真，混在众多无用信号难以分辨，这时滤波的重要性就体现，可以抽取有用信号，抑制无用信号，成为信号处理中的重要的基本技能。
滤波是指将信号中特定波段频率滤除的操作，是抑制和防止干扰的重要措施，它是根据观察某一随机过程的结果，对另一与之有关的随机过程进行估计的概率理论与方法。
而按照信号的性质，信号可分为连续的模拟信号和离散的数字信号；滤波技术自然也分为模拟滤波技术和数字滤波技术。
1、模拟滤波技术
通常来说，模拟滤波技术是通过硬件电路来实现的。打个比方，汽车所采用的蓄电池一般是12V直流电池，但严格来说，其中还掺杂着部分的交流杂波，因此工程师需要通过电容、电感和电阻来组成硬件滤波电路，以频率为标识符来滤除这些杂波。硬件滤波的基本原理是电容、电感的容抗和感抗与频率有关。
而模拟滤波技术也叫做硬件滤波技术，主要分为无源滤波和有源滤波，前者仅由无源元件（电阻、电感、电容）组成；后者不仅由无源元件，也可由有源元件（双极性管、单极性管、集成运放）组成，除此之外，有源电路必须要有外加电源方可正常工作。但需要注意的是，有源元件本身是谐波源，会产生谐波干扰，因此工程师常应用的还是无源滤波电路。
2、数字滤波技术
数字滤波主要分为软件滤波和DSP，由于DSP广为人知，暂且忽略，这里只说软件滤波。数字滤波算法种类较多，大概有十几种，具体如下：
克服大脉冲干扰的滤波算法有：
①限幅滤波法；②中位值滤波法；③基于拉依达准则的奇异数据滤波法；④基于中值数绝对偏差的决策滤波器。
克服小幅度高频噪声的滤波算法有：
①算数平均；②滑动滤波；③加权滑动平均。
此外还有维纳滤波、卡尔曼滤波等。
实际上数字滤波技术可分为经典滤波和现代滤波，上文所述的数字滤波技术基本上都可以归类于现代滤波。