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低通滤波器的滤波

返回列表 来源：发布日期： 2021.07.14

低通滤波可以简单的考虑：设置一个频率点，当信号频率高于这个频率时，就不能通过。在数字信号中，这个频率点也是截止频率。当频域高于这个截止频率时，都赋值为0。因为在这个过程中，所有的低频信号都通过了，所以叫做低通滤波。低通滤波的概念存在于各个领域，如电子电路、数据平滑、声波阻塞、图像模糊等领域经常使用。在数字图像处理领域，从频域的角度来看，低通滤波可以对图像进行平滑和去噪。
使用RC低通滤波器时，我们必须清楚地知道它的截止频率是否会影响我们想要的信号幅度。300Hz的正弦波输入信号，经过上述RC滤波器后的输出信号，发现幅度和相位发生了明显的变化。30Hz正弦波输入信号和经过上述RC滤波器后的输出信号，发现只有相位发生了变化，幅度基本不受影响。这两个示例清楚地表明过滤器正在工作。再深入一点，其实正弦波是一个特例。我们看一下30Hz的方波信号。输入输出如下图所示，我们发现输出信号波形发生了明显的变化。
这是因为，虽然方波信号在时域上看起来像一个纯粹的30Hz周期信号，但它的频谱成分非常丰富（可以看傅立叶级数展开），其中实际上包含了很多高频信号，所以经过同一个滤波器后，高频成分被滤除，波形自然发生变化，而正弦波的频谱比较简单。