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先滤波还是先放大,这是一个问题!

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elephant00|  楼主 | 2022-12-5 10:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
传感器是连接模拟世界与数字世界的桥梁,微弱信号采集是非常具有挑战性的一个应用,我们的目标信号本身就及其微弱,还伴随着各种各样的干扰,信噪比SNR非常低。

比如ECG心电信号,只有十几毫伏,而EEG脑电信号只有几到几百微伏,而且还有心电、眼电、肌电、工频等各种干扰,难以采集。

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对于低SNR微弱信号采集,很多同学会有这样一个疑问:应该先放大,还是先滤波呢?这是一个问题!


我喜欢以实际波形举例说明,更清晰容易理解。

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比如一个信号X=0.1sin(t)+0.1,信号波形见上图第一行,如果X叠加噪声后,降低其信噪比,从时域就很难分辨其波形,SNR被大大降低,带噪信号见上图第二行。


对于一个信噪比非常低的信号,噪声幅值是很大的,如果此时先直接用放大器放大,放大后的噪声非常容易导致放大器进入非线性区域(饱和),进而影响其性能,见上图第三行。
因此,在微弱信号处理时,先滤波、再放大,是一个选择,以保障后续电路的要求,这可以满足大部分应用需求。有的场合是第一级放大倍数很低,经过多级滤波后,通过一个高倍数的主放大器对信号进行放大。
然而,放大器电子电路本身也会有噪声,如果对SNR要求十分严格,往往需要在放大之后再次滤波,即:滤波->放大->再滤波。


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tpgf| | 2022-12-8 11:14 | 显示全部楼层
哈哈哈可以做一个前端滤波和后端滤波

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wowu| | 2022-12-8 12:02 | 显示全部楼层
滤波和放大的顺序 我觉得应该看是什么信号

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xiaoqizi| | 2022-12-8 12:10 | 显示全部楼层
在进行信号放大的时候 对于不同频率的信号 如何做好这个兼容性呢

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木木guainv| | 2022-12-8 13:14 | 显示全部楼层
我们如何确定噪声的频率范围以及幅值呢

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磨砂| | 2022-12-8 13:24 | 显示全部楼层
放大或者滤波 这个都是经验值 很多通过理论计算并不能得到预期效果

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晓伍| | 2022-12-8 13:33 | 显示全部楼层
在复杂环境下 我们需要设置不同的滤波带吗

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yangxiaor520| | 2022-12-9 18:53 | 显示全部楼层
这个没有绝对之所,关键还是看具体采集对象和应用。

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