Достоинства, недостатки и области применения цифровых фильтров

Цифровой фильтр (ЦФ) в широком смысле - это любая цифровая система или цепь, которая согласно заданному алгоритму осуществляет извлечение цифрового сигнала либо его параметров из действующей на выходе системы (цепи) смеси сигнала с помехой.

К достоинствам цифровых фильтров перед аналоговыми относят:

возможность спроектировать фильтр любой сложности;

при перестройке на другую импульсную характеристику следует задать только новое ядро для фильтра.

обеспечиваются лучшие качественные характеристики (можно получить практически любую заданную точность обработки сигналов)

простота реализации и удобство использования (используются одни и те же алгоритмы для проектирования фильтров с различными импульсными характеристиками.

К недостаткам можно отнести: во-первых то, что обработка сигналов невозможна на сверхвысоких частотах. Что определяется частотой дискретизации современных АЦП, которая в настоящее время не превышает нескольких сотен мегагерц. Во-вторых тот факт, что при использовании сложных цифровых фильтров скорость обработки сигнала может существенно замедлиться, вплоть до того, что будет невозможна обработка сигнала в реальном масштабе времени. И наконец, в-третьих для большой точности и высокой скорости обработки сигналов требуется не только мощный процессор, но и дополнительное, возможно дорогостоящее, аппаратное обеспечение в виде высокоточных и быстрых ЦАП и АЦП.

Что касается области применения, то цифровые фильтры используются: во-первых для обработки звукового сигнала, под этим имеется в виду различные звуковые эффекты (к примеру, эхо), восстановление и редактирование звукозаписей, синтезирование звучания музыкальных инструментов, распознавание речи. Во-вторых, с их помощью обрабатывают изображение - в этом случае имеются в виду различные эффекты и сжатие изображения.

В-третьих, искусственный интеллект - синтезирование нейронных сетей. В-четвертых, исследование и обработка, каких либо экспериментальных данных, к примеру, ультразвуковое исследование в медицине. И наконец, в-четвёртых цифровые фильтры сочетают в себе более высокую точность обработки сигналов, простоту, невысокую стоимость и удобство использования.

Похожые стьтьи по экономике

Бесконтактные регуляторы напряжения
В связи с широкой автоматизацией производственных процессов, внедрением систем автоматического управления в промышленности, транспорте и других областях народного хозяйства существенно возросли требов ...

Разработка логической схемы реализации линии связи
  К общей шине (ОШ) подключены несколько абонентов, каждый из которых функционирует автономно в соответствии с управляющей информацией, полученной от специального устройства - арбитра общей ш ...

Акселерометр пьезоэлектрического типа
По естественной входной величине прибора методы измерения параметров движения могут быть разбиты на две группы. К первой группе относятся методы, основанные на осуществлении непо ...

Разделы

© 2020 - www.frontinformatics.ru