濾波器組英文解釋翻譯、濾波器組的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 filter bank

分詞翻譯：

濾波器的英語翻譯：

filter; rejector
【化】 filter

組的英語翻譯：

brigade; group; section; series; troop; suit; team
【計】 grouping
【化】 set
【醫】 group; series
【經】 set

專業解析

濾波器組（Filter Bank）在信號處理領域中指一組并聯或串聯的濾波器集合，用于對輸入信號進行多通道的分解或合成。其核心功能是将信號分割到不同的頻帶（子帶）進行處理，或将這些子帶信號重新組合還原。

從漢英詞典角度解析：

濾波器 (Lǜbōqì)：對應英文"Filter"，指能通過或抑制特定頻率成分的電子/數字系統。
組 (Zǔ)：對應英文"Bank" 或"Group"，表示多個同類單元的集合。

濾波器組的詳細含義與技術特點：

基本結構與功能：
- 一個濾波器組通常包含多個分析濾波器 (Analysis Filters) 和一個合成濾波器 (Synthesis Filters)。
- 分析過程：輸入信號被并行送入一組具有不同通帶的分析濾波器（如帶通濾波器），輸出為多個子帶信號 (Subband Signals)，每個子帶信號代表了原始信號在特定頻帶内的成分。這實現了信號的頻域分解。
- 合成過程：如果需要重建信號，各個子帶信號（可能經過處理）被送入對應的合成濾波器，然後将合成濾波器的輸出相加，得到重建信號。目标是盡可能無失真地還原原始信號（完美重建，Perfect Reconstruction）。
- 來源：經典信號處理理論，參見經典教材如 Oppenheim & Schafer 的 Discrete-Time Signal Processing。
關鍵類型：
- 均勻濾波器組 (Uniform Filter Bank)：所有子帶具有相同的帶寬（如将整個頻帶等分）。
- 非均勻濾波器組 (Non-uniform Filter Bank)：子帶帶寬不相等（如模拟人耳聽覺特性的濾波器組，低頻分辨率高，高頻分辨率低）。
- 正交鏡像濾波器組 (Quadrature Mirror Filter Bank, QMF)：一種特殊的雙通道濾波器組，其分析濾波器滿足特定鏡像關系，常用于信號子帶編碼。
- 共轭正交濾波器組 (Conjugate Quadrature Filter Bank, CQF)：另一種重要的雙通道濾波器組結構，也常用于實現完美重建。
- 來源：多速率信號處理理論，參見 Vaidyanathan 的 Multirate Systems and Filter Banks。
核心應用領域：
- 語音/音頻編碼：如 MP3, AAC 等音頻壓縮标準，利用濾波器組（如改進離散餘弦變換 MDCT）将信號分解到子帶，利用人耳聽覺特性進行高效壓縮。
- 圖像/視頻壓縮： JPEG 2000 标準使用小波變換（可視為一種濾波器組）進行圖像子帶分解。
- 頻譜分析：将信號分解到多個子帶進行并行頻譜觀測。
- 通信系統：在頻分複用 (FDM)、正交頻分複用 (OFDM) 等技術中，濾波器組用于信號的調制、解調和信道分離。
- 生物醫學信號處理：如腦電圖 (EEG)、心電圖 (ECG) 信號的分析，提取特定頻帶的特征。
- 來源：IEEE 信號處理協會相關出版物及标準文檔（如 ISO/IEC MPEG, JPEG）。

濾波器組是一種強大的信號處理工具，通過一組精心設計的濾波器對信號進行多分辨率或多頻帶的分解與分析，或對處理後的子帶信號進行合成重建。它在數據壓縮、頻譜分析、通信等衆多工程領域扮演着核心角色。其設計（如濾波器類型、結構、是否滿足完美重建條件）直接決定了系統性能。

網絡擴展解釋

濾波器組（Filter Bank）是信號處理領域的核心概念，指由多個濾波器構成的集合，用于将信號分解到不同頻帶或從子帶信號中重構原始信號。以下是詳細解釋：

1. 基本結構與組成

并行濾波器陣列：由一組并行的帶通濾波器構成，每個濾波器覆蓋不同的頻率範圍（如高頻、中頻、低頻）。例如，音頻處理中可能将20Hz-20kHz分為多個子帶。
分析濾波器組：負責将輸入信號分解為多個子帶信號（子帶分解）。
合成濾波器組（可選）：将處理後的子帶信號重新合成為完整信號。

2. 主要類型

均勻濾波器組：所有子帶帶寬相同（如将0-8kHz均勻分為4個2kHz子帶）。
非均勻濾波器組：子帶帶寬不同（如語音處理中低頻分配更寬帶寬，高頻分配較窄）。
正交鏡像濾波器組（QMF）：通過鏡像對稱設計消除混疊失真，常用于信號重構。

3. 核心功能

信號分解：将信號拆分為多個子帶，便于分頻段處理（如降噪時單獨處理高頻噪聲）。
子帶處理：對特定頻段進行壓縮、增強或濾波（例如語音增強中提升清音部分）。
數據壓縮：通過保留重要子帶、舍棄次要子帶實現壓縮（MP3音頻編碼即采用此原理）。
信號重構：通過合成濾波器組恢複原始信號，需避免相位失真和混疊。

4. 設計方法

餘弦調制法：通過原型濾波器+餘弦調制生成均勻濾波器組，計算複雜度低。
多速率信號處理：結合抽取（降采樣）和插值（升采樣）減少計算量。
小波變換關聯：離散小波變換可視為一種非均勻濾波器組。

5. 典型應用場景

音頻處理：MP3/AAC編碼、語音增強（如會議系統降噪）。
圖像處理：JPEG2000壓縮通過小波濾波器組分解圖像頻帶。
通信系統：OFDM技術将信道劃分為正交子載波。
生物醫學信號分析：EEG/ECG信號中提取特定頻段特征。

設計挑戰

需平衡頻帶間的正交性、重構誤差、計算複雜度等。例如，過高的頻率分辨率可能導緻時域分辨率下降（不确定性原理）。

通過濾波器組，可實現信號的高效分析與綜合，是頻域處理的重要工具。