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  • 1 # nezty2378

    根據“奈奎斯特取樣定律”:在對模擬訊號進行離散化時,取樣頻率f2至少應2倍於被分析的訊號的最高頻率f1,即:f2≥2f1;否則可能出現因取樣頻率不夠高,模擬訊號中的高頻訊號摺疊到低頻段,出現虛假頻率成分的現象但工程測量中取樣頻率不可能無限高也不需要無限高,因為我們一般只關心一定頻率範圍內的訊號成份。為解決頻率混疊,在對模擬訊號進行離散化採集前,採用低通濾波器濾除高於1/2取樣頻率的頻率成份。實際儀器設計中,這個低通濾波器的截止頻率(fc)為:截止頻率(fc)=取樣頻率(fz)/2.56在進行動態訊號測試中測量儀器必須具有抗混濾波功能,例如:在大型橋樑、高樓、機械裝置等動態應變、振動測試及模態分析中,訊號所包含的頻率成份理論上是無窮的。例如:橋樑的模態理論上有無限多個,但我們只關心對振動貢獻最大的前幾階模態。如果不對振動的模擬訊號進行低通抗混濾波,高階模態頻率很可能會混疊到低頻段,形成虛假的模態頻率,給模態引數識別帶來困難.抗混濾波器一般指低通濾波器,但濾波器有低通濾波器、帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器、高阻濾波器。濾波器的主要效能指標以低通濾波器為例,理想的低通濾波器為矩形,但實際中是不可能實現的。衡量低通濾波器效能的指標主要包括以下幾方面:帶內波紋度:通帶的幅值精度指標,例如:帶內波紋度為±0.1dB時,對幅值精度的影響約為±1%(這正是為什麼一般的數採器幅值精度可以做到千分之幾,一般的數採器用很高的取樣頻率進行採集,不加低通濾波器.)阻帶下降斜率:濾波器在截至頻率開始下降,下降斜率越大越好。一般採用每個倍頻程的下降分貝數衡量,例如:滿足工程測量需要的阻帶下降斜率約為-80dB/oct.濾波器落差:帶通到帶阻差值的分貝數dB.值得一提的是:隨著DSP數字訊號處理晶片的出現,現代測試儀器中已採用模擬濾波加數字濾波,使濾波器效能指標突飛猛進。例如:帶內波紋度可達±0.05dB,阻帶下降斜率可達到約-200dB/oct.大大好於純模擬濾波器.

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