
【電】 filter network
filter; sieve; strain
wave
【化】 wave
【醫】 deflection; flumen; flumina; kymo-; wave
meshwork; network
【計】 ILLIAC network ILLIAC; internetwork; NET; network
【化】 mesh; network
【經】 network
濾波網絡(Filtering Network)是電子工程與信號處理領域的核心概念,指由濾波器件或算法構成的系統,用于從複雜信號中提取特定頻率分量或抑制幹擾成分。其英文直譯為"Filter Network",在電路設計中常表現為由電感(L)、電容(C)、電阻(R)等元件構成的拓撲結構。
從功能實現角度,濾波網絡可分為:
典型應用場景包括:
現代濾波網絡設計已融合機器學習算法,如深度神經網絡用于自適應濾波參數優化,該技術演進記錄于《IEEE信號處理彙刊》2023年特刊。其傳遞函數通常表示為: $$ H(s) = frac{V{out}(s)}{V{in}(s)} = frac{1}{LCs + RCs + 1} $$ 該公式描述了典型二階低通濾波網絡的頻響特性。
濾波網絡是一種用于信號處理的關鍵技術,其核心功能是通過選擇性傳遞或抑制特定頻率的信號,從而減少幹擾并增強有用信號。以下從定義、分類、原理及應用等方面進行詳細說明:
濾波網絡指由電子元件(如電阻、電容、電感或集成電路)構成的系統,用于分離或濾除信號中特定頻率成分。例如,在通信系統中,它可抑制噪聲(如特定波段雜波)并保留有效信號。濾波的本質是通過頻率選擇特性實現信號優化,常見于無線電技術、傳感器數據處理等領域。
根據通頻帶特性,濾波網絡可分為:
經典濾波(模拟電路實現)和現代濾波(數字算法實現)是兩種主要實現方式。
電路由電阻(R)和電容(C)串聯構成,輸入電壓通過R和C分壓後輸出。其網絡函數為: $$ K_u(jomega) = frac{1}{1 + jfrac{omega}{omega_0}} $$ 其中截止頻率$omega_0 = frac{1}{RC}$,當信號頻率$omega > omega_0$時,輸出顯著衰減,實現低頻信號通過。
現代濾波技術(如數字濾波)通過算法實現更複雜的頻率選擇,適用于實時信號處理和高精度場景。實際設計中需綜合考慮通帶波紋、阻帶衰減等參數以滿足需求。
如需進一步了解具體電路設計或數學推導,可參考相關工程手冊或信號處理教材。
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