滤波和滤波器

电子

滤波（Wave filtering）
是将信号中特定波段频率滤除的操作，是指容许（或阻止）某一频率范围的电信号通过而阻止（或容许）此频率范围以外的电信号通过的过程。即滤波可以选择性地消除反应范围以外的频率成分。它是信号处理中的一个重要概念，是抑制和防止干扰的一项重要措施。滤波分为经典滤波和现代滤波。
经典滤波
经典滤波的概念是根据傅立叶分析和变换提出的一个工程概念。根据高等数学理论，任何一个满足一定条件的信号，都可以被看成是由无限个正弦波叠加而成。换句话说，就是工程信号是不同频率的正弦波线性叠加而成的，组成信号的不同频率的正弦波叫做信号的频率成分或叫做谐波成分。同样，我们听觉诱发电位也是由不同频率的正弦波线性叠加而成的。
现代滤波
现代滤波的概念是用模拟电子电路对模拟信号进行滤波，其基本原理就是利用电路的频率特性实现对信号中频率成分的选择。根据频率滤波时，是把信号看成是由不同频率正弦波叠加而成的模拟信号，通过选择不同的频率成分来实现信号滤波。
滤波器
是一种电路，它只允许一定频率范围内的信号成分正常通过，而阻止另一部分频率成分通过的电路，也叫做经典滤波器或滤波电路。实际上，任何一个电子系统都具有自己的频带宽度（对信号最高频率的限制），频率特性反映出了电子系统的这个基本特点。而滤波器，则是根据电路参数对电路频带宽度的影响而设计出来的工程应用电路。
知识补充
滤波通常是通过滤波器来实现。滤波器除了应用于我们听觉诱发电位记录中，更广泛用于电子和电信，无线电，电视，录音，雷达，控制系统，音乐合成，图像处理等领域。
我们临床听力学中，声音（如短声等）会引起听觉系统的生物电反应，在耳蜗（微音器电位、和电位等）、听神经（CAP）以及听觉通路各核团至听皮层都会产生相应的电位，这些电位都被掩盖在比他们强十倍甚至百倍的脑电信号里，而且，不同声刺激诱发的和不同部位的听觉诱发电位成分都不同，如何把它们从脑电中有效的提取出来？就是记录设备面临的工程上的难题，其中一项重要的技术手段就是滤波技术，另一项技术是叠加技术（关注后续内容）。
在听觉诱发反应中，电极记录到的反应在经过放大器之前，为了去除一些无关的电活动，需要采用一些滤波技术，以及经过放大后，还需要进一步去除一些无关的电活动采用滤波技术，通过不同的滤波器来实现。例如，已知短声诱发的听性脑干反应（ABR）的主要成分在100Hz-3000Hz的范围，则可通过滤波去除小于100Hz和大于3000Hz的电活动，这样就可以保留ABR成分，获得更清晰ABR波形，有利于临床ABR波形判别以及获得更好的反应阈值。

程家文 · 2019-6-28 12:56:27

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