IIR滤波器零相位数字滤波实现及应用

　　1 引言

　　在动态测试信号处理过程中，滤波器是常用的测试仪器之一。滤波器（filter），是一种用来消除干扰杂讯的器件，将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路，就是滤波器，其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。“波”是一个非常广泛的物理概念，在电子技术领域，“波”被狭义地局限于特指描述各种物理量的取值随时间起伏变化的过程。该过程通过各类传感器的作用，被转换为电压或电流的时间函数，称之为各种物理量的时间波形，或者称之为信号。因为自变量时间‘是连续取值的，所以称之为连续时间信号，它常被用于抗混滤波，以避免傅立叶变换时在频域产生混叠，或从具有多种频率成分的复杂信号中，将感兴趣的频率成分提取出来，而将不感兴趣的频率成分衰减掉。在传统测试仪器中，滤波器的功能通常需要依靠硬件系统来实现。

　　随着数字信号处理技术的不断完善，计算机硬件技术的日新月异以及软件技术飞速发展，测试仪器系统的设计思想发生了重大改变。部分传统的专用测试设备会逐步被以计算机和应用软件为核心的虚拟仪器所代替［1］。虚拟仪器的出现标志着“软件即仪器（The soft is the instrument）”时代的到来。在计算机辅助测试系统（CAT，Computer Aided Test）中，以往模拟滤波器（AF，Analog Filter）的功能，模拟滤波器可以分为无源和有源滤波器。无源滤波器：2种电路主要有无源元件R、L和C组成。有源滤波器：集成运放和R、C组成，具有不用电感、体积小、重量轻等优点。集成运放的开环电压增益和输入阻抗均很高，输出电阻小，构成有源滤波电路后还具有一定的电压放大和缓冲作用。但集成运放带宽有限，所以目前的有源滤波电路的工作频率难以做得很高。 可用数字滤波器来替代。数字滤波器的实现不但比模拟滤波器容易的多，而且还能获得较理想的滤波器性能。

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