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要检测一个4k左右的信号，需要怎样设计滤波器？

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楼主
al21bj|  楼主 | 2014-8-9 20:01 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
信号, 滤波器, 传感, 传感器, 传感器中
从传感器中输出一个4k左右的信号，因为很微弱，需要对其进行放大滤波。想用一个滤波器滤波顺便放大。
这个滤波器应该怎样设计？各个方面大家都可以提示下，本人太菜了。

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沙发
maychang| | 2014-8-9 20:22 | 只看该作者
“4k左右的信号”
“左右”多少？“左右”之外，要衰减多少？
带通滤波器是可以肯定的。“左右”多少决定带宽。“左右”之外决定阶数或Q值。

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al21bj|  楼主 | 2014-8-9 20:42 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-8-9 20:22
“4k左右的信号”
“左右”多少？“左右”之外，要衰减多少？
带通滤波器是可以肯定的。“左右”多少决定带 ...

您回答得很精炼，一针见血。
就是要这个4k的信号（原谅我开始表达不清），这之外衰减多少不确定。就是想先简单地滤波放大，之后ADC转换后再软件滤波，这样可行吗？

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地板
maychang| | 2014-8-9 21:41 | 只看该作者
单纯一个频率的信号不传达任何信息，你所说的4k(Hz)信号应该是受到调制的(暂时先不管是用何种方式调制)。
既然是已调信号，那么必有一定带宽，这个带宽是多少如果不知道的话，滤波器就没办法进行设计。

“想先简单地滤波放大，之后ADC转换后再软件滤波，这样可行吗？”
当然可行。但未必是最优方案。若是滤波做得好，可以不必软件滤波，而且可能噪声较低。

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5楼
al21bj|  楼主 | 2014-8-9 22:06 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-8-9 21:41
单纯一个频率的信号不传达任何信息，你所说的4k(Hz)信号应该是受到调制的(暂时先不管是用何种方式调制)。
...

您说的很对，确实是受到调制的信号
主要是受限于电路板的面积，滤波电路不能太大，所以想简单滤波然后再软件滤波。
您的回答很有帮助，谢谢！

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6楼
youluo235| | 2014-8-10 08:50 | 只看该作者
可以用软件设计在你说的那个带宽内进行放大滤波。filter polusion.你搜索下

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7楼
chunyang| | 2014-8-10 18:34 | 只看该作者
在信号放大时同时引入一个交流负反馈回路，抑制一下高次谐波即可，剩下的软件处理。

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8楼
lgdjade| | 2014-8-10 18:58 | 只看该作者
:)

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9楼
al21bj|  楼主 | 2014-8-10 21:55 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-8-9 21:41
单纯一个频率的信号不传达任何信息，你所说的4k(Hz)信号应该是受到调制的(暂时先不管是用何种方式调制)。
...

“既然是已调信号，那么必有一定带宽，这个带宽是多少如果不知道的话，滤波器就没办法进行设计。”
是不是可以用仪器测量一下带宽，比如频谱仪之类（这东西还真没用过，好像高频中经常用），知道带宽之后就容易设计了？

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10楼
maychang| | 2014-8-10 22:18 | 只看该作者
al21bj 发表于 2014-8-10 21:55
“既然是已调信号，那么必有一定带宽，这个带宽是多少如果不知道的话，滤波器就没办法进行设计。”
是不 ...

首帖说信号很微弱，如果确实很微弱，频谱仪未必能够正常工作(测量)。

这个微弱信号带宽多少，应该可以从传感器说明书中查到或者推算出来。

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al21bj + 1 很对
11楼
al21bj|  楼主 | 2014-8-10 22:23 | 只看该作者
chunyang 发表于 2014-8-10 18:34
在信号放大时同时引入一个交流负反馈回路，抑制一下高次谐波即可，剩下的软件处理。 ...

那我能不能用个简单的带通滤波器，比如模电书中那种二阶带通有源滤波器，然后再软件处理？

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12楼
nethopper| | 2014-8-10 22:24 | 只看该作者
若是已经调制了的信号，相信4KHZ只是载波吧，而真正的要测量的信号可能变化缓慢，但也需要在设计时考虑到真正的被测量变化最快时的频率，比如：　0~ｘ HZ，那么带通滤波的带宽就应该（４Ｋ－ｘ） ～ （４Ｋ+ｘ）Ｈz，这是按调幅算的

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13楼
maychang| | 2014-8-10 22:32 | 只看该作者
al21bj 发表于 2014-8-10 22:23
那我能不能用个简单的带通滤波器，比如模电书中那种二阶带通有源滤波器，然后再软件处理？
...

当然可以。请注意7楼chunyang回复。

我建议先仔细地滤波，是基于最坏的情况，即信号很“微弱”，同时电磁环境非常差(干扰大)。如果传感器输出信号足够好，你不滤波都可以。

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14楼
al21bj|  楼主 | 2014-8-10 22:41 | 只看该作者
nethopper 发表于 2014-8-10 22:24
若是已经调制了的信号，相信4KHZ只是载波吧，而真正的要测量的信号可能变化缓慢，但也需要在设计时考虑到真 ...

是的。
我再问一下，如果被测信号变化最快时的频率快要接近载波了，那么最后的带宽约等于0~(4k+x),那么这时用个低通滤波器滤除高频就行了吧？

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15楼
nethopper| | 2014-8-10 22:52 | 只看该作者
简单的低通当然可以，就像13楼Maychang说的，主要看你的信号噪音的具体情况，另外50HZ的市电通常也需要注意。

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16楼
chunyang| | 2014-8-11 00:06 | 只看该作者
al21bj 发表于 2014-8-10 22:23
那我能不能用个简单的带通滤波器，比如模电书中那种二阶带通有源滤波器，然后再软件处理？
...

你的信号弱，必然要放大，在放大器上加负反馈就可以了，如果应用场合特殊，要求必须滤除带外信号，那么也是在放大后再滤波，这时用高阶带通滤波即可，这时就要先弄清带宽参数了。不过，估计你的应用不会是这种。

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17楼
JAYLAM| | 2014-8-11 10:33 | 只看该作者

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18楼
garin223| | 2014-8-11 17:31 | 只看该作者
噪声很大吗？

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19楼
鸟鸟| | 2014-8-11 23:37 | 只看该作者

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