一種復合濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復合濾波器，它包括開關控制器、模擬濾波器和數字濾波器；模擬濾波器包括一階模擬濾波器和二階模擬濾波器；開關控制器與帶通濾波器1連接，帶通濾波器Ⅰ分別與第一、第二、第三帶阻濾波器連接后與混頻器的輸入相連接；混頻器的輸出發(fā)出兩條支路，一條與二階模擬濾波器連接，另一條通過開關選擇Ⅰ與帶通濾波器Ⅱ或第四帶阻濾波器連接；二階模擬濾波器的、帶通濾波器Ⅱ、第四帶阻濾波器均與頻率混合器連接再通過帶通濾波器Ⅲ與A/D轉換器和數字模擬器連接。本發(fā)明通過模擬濾波器將號進行初級過濾再通過A/D轉換器經數字濾波器做進一步濾波處理，能夠根據現場信號環(huán)境進行變換，濾波效果好、可靠性高。
【專利說明】
一種復合濾波器
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種復合濾波器，屬于通信信號處理技術領域。
【背景技術】
[0002]濾波器就是頻率選擇器，是一種能使有用信號順利通過而同時對無用頻率信號進行抑制(或衰減)的電子裝置。工程上常用它來做信號處理、數據傳送和抑制干擾等，其原理簡單來說就是選出需要的頻率成分，把不需要的頻率成分去掉，濾波器又分為模擬濾波器和數字濾波器。在微機控制系統(tǒng)的模擬輸入信號中，一般均含有各種噪聲和干擾，他們來自被測信號源本身、傳感器、外界干擾等。為了進行準確測量和控制，必須消除被測信號中的噪聲和干擾。
[0003]數字濾波器無相位失真、沒有附加噪聲，并且頻率特性穩(wěn)定性好。但是數字濾波器的功耗一般比模擬濾波器大、需要比較復雜的數字信號處理知識、實施相對困難、費時，采用多次重復采樣，對于周期噪聲難以提高數字精度適應的頻率范圍相對小，一般為低頻、中頻范圍的濾波，且速度相對比較慢。而模擬濾波器濾波速度非?？?，系統(tǒng)簡單，適應的頻率范圍寬，頻率可以覆蓋整個物理頻率范圍，但卻存在相位失真，幅頻特性和相頻特性難以兼顧，并且具有附加噪聲。因此，如何兼具兩種濾波器各自的優(yōu)點，結合成本控制更好的應用在復雜的信號環(huán)境中，是一個函待解決的問題。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述技術所存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種復合濾波器。
[0005]為了解決以上技術問題，本發(fā)明采用的技術方案是:一種復合濾波器，它包括開關控制器、模擬濾波器和數字濾波器;模擬濾波器包括一階模擬濾波器和二階模擬濾波器;一階模擬濾波器包括帶通濾波器1、第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器;開關控制器與帶通濾波器I的輸入連接，帶通濾波器I的輸出分別與第一帶阻濾波器的輸入、第二帶阻濾波器的輸入和第三帶阻濾波器的輸入相連接;第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的輸出均與混頻器的輸入相連接；
[0006]混頻器的輸出發(fā)出兩條支路，一條與二階模擬濾波器的輸入連接，另一條通過開關選擇I與帶通濾波器Π的輸入或者第四帶阻濾波器的輸入相連接;二階模擬濾波器的輸出、帶通濾波器Π的輸出、第四帶阻濾波器的輸出均與頻率混合器的輸入相連接;頻率混合器的輸出與帶通濾波器m的輸入相連接，帶通濾波器m的輸出通過A/D轉換器與數字模擬器連接。
[0007]數字模擬器分為并聯(lián)設置的寬帶數字濾波器和窄帶數字模擬器;A/D轉換器通過開關選擇Π與寬帶數字濾波器或者窄帶數字模擬器的輸入連接。
[0008]二階模擬濾波器分為相互并聯(lián)設置的二階高通濾波器和二階低通濾波器;二階高通濾波器的截止頻率小于二階低通濾波器的截止頻率。
[0009]帶通濾波器π和帶通濾波器m均為陶瓷濾波器。模擬濾波器內設置的電感和電容之間設置有隔離板。
[0010]帶通濾波器I的上限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率，帶通濾波器I的下限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的下限截止頻率。
[0011]第一帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率分別小于第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率。
[0012]第二帶阻濾波器的上限截止頻率大于第三帶阻濾波器的上限截止頻率;第二帶阻濾波器的下限截止頻率小于第三帶阻濾波器的下限截止頻率。
[0013]本發(fā)明提供的復合濾波器，通過模擬濾波器和數字濾波器的結合使用，首先通過模擬濾波器將模擬信號進行初級過濾和篩選，然后通過A/D轉換器轉換成數字信號后再經數字濾波器做進一步濾波處理，通過開關選擇能夠根據現場信號的復雜程度進行靈活變換，濾波效果好、可靠性高，并且成本和功耗得到了有效的控制。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的結構連接框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0016]如圖1所示，本發(fā)明包括開關控制器、模擬濾波器和數字濾波器;模擬濾波器包括一階模擬濾波器和二階模擬濾波器;一階模擬濾波器包括帶通濾波器1、第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器;開關控制器與帶通濾波器I的輸入連接，帶通濾波器I的輸出分別與第一帶阻濾波器的輸入、第二帶阻濾波器的輸入和第三帶阻濾波器的輸入相連接;第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的輸出均與混頻器的輸入相連接；
[0017]混頻器的輸出發(fā)出兩條支路，一條與二階模擬濾波器的輸入連接，另一條通過開關選擇I與帶通濾波器Π的輸入或者第四帶阻濾波器的輸入相連接;二階模擬濾波器的輸出、帶通濾波器π的輸出、第四帶阻濾波器的輸出均與頻率混合器的輸入相連接;頻率混合器的輸出與帶通濾波器m的輸入相連接，帶通濾波器m的輸出通過A/D轉換器與數字模擬器連接。
[0018]數字模擬器分為并聯(lián)設置的寬帶數字濾波器和窄帶數字模擬器;A/D轉換器通過開關選擇Π與寬帶數字濾波器或者窄帶數字模擬器的輸入連接，以適應不同的濾波指標要求。
[0019]本發(fā)明進一步將二階模擬濾波器分為相互并聯(lián)設置的二階高通濾波器和二階低通濾波器;二階高通濾波器的截止頻率小于二階低通濾波器的截止頻率。因此兩者結合會更一步細化濾波范圍頻率，將位于兩者截止頻率之間的濾波信號得到保留。
[0020]帶通濾波器π和帶通濾波器m均為陶瓷濾波器。它主要利用陶瓷材料壓電效應實現電信號—機械振動—電信號的轉化，從而取代部分電子電路中的LC濾波電路，使其性能更加穩(wěn)定。模擬濾波器內設置的電感和電容之間設置有隔離板。這樣可以有效避免干擾，減少親合，避免傳輸損耗。
[0021]本發(fā)明在具體設置時，帶通濾波器I的上限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率，帶通濾波器I的下限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的下限截止頻率。信號首先通過帶通濾波器I進入，實現初級過濾的第一步，在具體設置時為了減少有效信號的損失，帶通濾波器I的上、下截止頻率一般為擴大選擇范圍，因此過濾后的信號在進入第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器時會實現逐級過濾，進一步保留有用信號，將帶通濾波器I收集的無用信號進一步過濾，具體截止頻率的設定可根據現場設計進行設定，但需滿足一個設計準則，即:第一帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率分別小于第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率。第二帶阻濾波器的上限截止頻率大于第三帶阻濾波器的上限截止頻率;第二帶阻濾波器的下限截止頻率小于第三帶阻濾波器的下限截止頻率。
[0022]經過以上過濾的信號再經混頻器混合頻率，形成新的信號頻率，再通過二級模擬濾波器或者開關選擇I與帶通濾波器Π的輸入或者第四帶阻濾波器的輸入相連接;最后通過頻率混合器，把各種頻率信號混合一起，但并不產生新的信號頻率，這樣是為了保留到帶通濾波器m進行具體的信號頻率過濾劃分。這樣通過帶通濾波器m的信號頻率最后經A/D轉換器與數字模擬器輸出，數字濾波器在頻域里設計好濾波器的傳遞函數，與原始信號的傅里葉變換相乘，再反傅里葉變換回去。
[0023]上述實施方式并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術領域的技術人員在本發(fā)明的技術方案范圍內所做出的變化、改型、添加或替換，也均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種復合濾波器，其特征在于:它包括開關控制器、模擬濾波器和數字濾波器;所述模擬濾波器包括一階模擬濾波器和二階模擬濾波器;所述一階模擬濾波器包括帶通濾波器1、第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器;所述開關控制器與帶通濾波器I的輸入連接，帶通濾波器I的輸出分別與第一帶阻濾波器的輸入、第二帶阻濾波器的輸入和第三帶阻濾波器的輸入相連接;所述第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的輸出均與混頻器的輸入相連接； 所述混頻器的輸出發(fā)出兩條支路，一條與二階模擬濾波器的輸入連接，另一條通過開關選擇I與帶通濾波器Π的輸入或者第四帶阻濾波器的輸入相連接;所述二階模擬濾波器的輸出、帶通濾波器Π的輸出、第四帶阻濾波器的輸出均與頻率混合器的輸入相連接;所述頻率混合器的輸出與帶通濾波器m的輸入相連接，所述帶通濾波器m的輸出通過A/D轉換器與數字模擬器連接。2.根據權利要求1所述的復合濾波器，其特征在于:所述數字模擬器分為并聯(lián)設置的寬帶數字濾波器和窄帶數字模擬器;所述A/D轉換器通過開關選擇Π與寬帶數字濾波器或者窄帶數字模擬器的輸入連接。3.根據權利要求1所述的復合濾波器，其特征在于:所述二階模擬濾波器分為相互并聯(lián)設置的二階高通濾波器和二階低通濾波器;所述二階高通濾波器的截止頻率小于二階低通濾波器的截止頻率。4.根據權利要求1所述的復合濾波器，其特征在于:所述帶通濾波器π和帶通濾波器m均為陶瓷濾波器。5.根據權利要求1所述的復合濾波器，其特征在于:所述模擬濾波器內設置的電感和電容之間設置有隔離板。6.根據權利要求1所述的復合濾波器，其特征在于:所述帶通濾波器I的上限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率，所述帶通濾波器I的下限截止頻率大于第一帶阻濾波器、第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的下限截止頻率。7.根據權利要求6所述的復合濾波器，其特征在于:所述第一帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率分別小于第二帶阻濾波器和第三帶阻濾波器的上限截止頻率、下限截止頻率。8.根據權利要求7所述的復合濾波器，其特征在于:所述第二帶阻濾波器的上限截止頻率大于第三帶阻濾波器的上限截止頻率;第二帶阻濾波器的下限截止頻率小于第三帶阻濾波器的下限截止頻率。
【文檔編號】H03H17/02GK105978533SQ201610438049
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月18日
【發(fā)明人】李鵬宇, 張琳
【申請人】南通尚青醫(yī)療科技有限公司