一种复合滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种复合滤波器，它包括开关控制器、模拟滤波器和数字滤波器；模拟滤波器包括一阶模拟滤波器和二阶模拟滤波器；开关控制器与带通滤波器1连接，带通滤波器Ⅰ分别与第一、第二、第三带阻滤波器连接后与混频器的输入相连接；混频器的输出发出两条支路，一条与二阶模拟滤波器连接，另一条通过开关选择Ⅰ与带通滤波器Ⅱ或第四带阻滤波器连接；二阶模拟滤波器的、带通滤波器Ⅱ、第四带阻滤波器均与频率混合器连接再通过带通滤波器Ⅲ与A/D转换器和数字模拟器连接。本发明通过模拟滤波器将号进行初级过滤再通过A/D转换器经数字滤波器做进一步滤波处理，能够根据现场信号环境进行变换，滤波效果好、可靠性高。
【专利说明】
一种复合滤波器
技术领域
[0001]本发明涉及一种复合滤波器，属于通信信号处理技术领域。
【背景技术】
[0002]滤波器就是频率选择器，是一种能使有用信号顺利通过而同时对无用频率信号进行抑制(或衰减)的电子装置。工程上常用它来做信号处理、数据传送和抑制干扰等，其原理简单来说就是选出需要的频率成分，把不需要的频率成分去掉，滤波器又分为模拟滤波器和数字滤波器。在微机控制系统的模拟输入信号中，一般均含有各种噪声和干扰，他们来自被测信号源本身、传感器、外界干扰等。为了进行准确测量和控制，必须消除被测信号中的噪声和干扰。
[0003]数字滤波器无相位失真、没有附加噪声，并且频率特性稳定性好。但是数字滤波器的功耗一般比模拟滤波器大、需要比较复杂的数字信号处理知识、实施相对困难、费时，采用多次重复采样，对于周期噪声难以提高数字精度适应的频率范围相对小，一般为低频、中频范围的滤波，且速度相对比较慢。而模拟滤波器滤波速度非常快，系统简单，适应的频率范围宽，频率可以覆盖整个物理频率范围，但却存在相位失真，幅频特性和相频特性难以兼顾，并且具有附加噪声。因此，如何兼具两种滤波器各自的优点，结合成本控制更好的应用在复杂的信号环境中，是一个函待解决的问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种复合滤波器。
[0005]为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是:一种复合滤波器，它包括开关控制器、模拟滤波器和数字滤波器;模拟滤波器包括一阶模拟滤波器和二阶模拟滤波器;一阶模拟滤波器包括带通滤波器1、第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器;开关控制器与带通滤波器I的输入连接，带通滤波器I的输出分别与第一带阻滤波器的输入、第二带阻滤波器的输入和第三带阻滤波器的输入相连接;第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的输出均与混频器的输入相连接；
[0006]混频器的输出发出两条支路，一条与二阶模拟滤波器的输入连接，另一条通过开关选择I与带通滤波器Π的输入或者第四带阻滤波器的输入相连接;二阶模拟滤波器的输出、带通滤波器Π的输出、第四带阻滤波器的输出均与频率混合器的输入相连接;频率混合器的输出与带通滤波器m的输入相连接，带通滤波器m的输出通过A/D转换器与数字模拟器连接。
[0007]数字模拟器分为并联设置的宽带数字滤波器和窄带数字模拟器;A/D转换器通过开关选择Π与宽带数字滤波器或者窄带数字模拟器的输入连接。
[0008]二阶模拟滤波器分为相互并联设置的二阶高通滤波器和二阶低通滤波器;二阶高通滤波器的截止频率小于二阶低通滤波器的截止频率。
[0009]带通滤波器π和带通滤波器m均为陶瓷滤波器。模拟滤波器内设置的电感和电容之间设置有隔离板。
[0010]带通滤波器I的上限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率，带通滤波器I的下限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的下限截止频率。
[0011]第一带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率分别小于第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率。
[0012]第二带阻滤波器的上限截止频率大于第三带阻滤波器的上限截止频率;第二带阻滤波器的下限截止频率小于第三带阻滤波器的下限截止频率。
[0013]本发明提供的复合滤波器，通过模拟滤波器和数字滤波器的结合使用，首先通过模拟滤波器将模拟信号进行初级过滤和筛选，然后通过A/D转换器转换成数字信号后再经数字滤波器做进一步滤波处理，通过开关选择能够根据现场信号的复杂程度进行灵活变换，滤波效果好、可靠性高，并且成本和功耗得到了有效的控制。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构连接框图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0016]如图1所示，本发明包括开关控制器、模拟滤波器和数字滤波器;模拟滤波器包括一阶模拟滤波器和二阶模拟滤波器;一阶模拟滤波器包括带通滤波器1、第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器;开关控制器与带通滤波器I的输入连接，带通滤波器I的输出分别与第一带阻滤波器的输入、第二带阻滤波器的输入和第三带阻滤波器的输入相连接;第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的输出均与混频器的输入相连接；
[0017]混频器的输出发出两条支路，一条与二阶模拟滤波器的输入连接，另一条通过开关选择I与带通滤波器Π的输入或者第四带阻滤波器的输入相连接;二阶模拟滤波器的输出、带通滤波器π的输出、第四带阻滤波器的输出均与频率混合器的输入相连接;频率混合器的输出与带通滤波器m的输入相连接，带通滤波器m的输出通过A/D转换器与数字模拟器连接。
[0018]数字模拟器分为并联设置的宽带数字滤波器和窄带数字模拟器;A/D转换器通过开关选择Π与宽带数字滤波器或者窄带数字模拟器的输入连接，以适应不同的滤波指标要求。
[0019]本发明进一步将二阶模拟滤波器分为相互并联设置的二阶高通滤波器和二阶低通滤波器;二阶高通滤波器的截止频率小于二阶低通滤波器的截止频率。因此两者结合会更一步细化滤波范围频率，将位于两者截止频率之间的滤波信号得到保留。
[0020]带通滤波器π和带通滤波器m均为陶瓷滤波器。它主要利用陶瓷材料压电效应实现电信号—机械振动—电信号的转化，从而取代部分电子电路中的LC滤波电路，使其性能更加稳定。模拟滤波器内设置的电感和电容之间设置有隔离板。这样可以有效避免干扰，减少親合，避免传输损耗。
[0021]本发明在具体设置时，带通滤波器I的上限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率，带通滤波器I的下限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的下限截止频率。信号首先通过带通滤波器I进入，实现初级过滤的第一步，在具体设置时为了减少有效信号的损失，带通滤波器I的上、下截止频率一般为扩大选择范围，因此过滤后的信号在进入第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器时会实现逐级过滤，进一步保留有用信号，将带通滤波器I收集的无用信号进一步过滤，具体截止频率的设定可根据现场设计进行设定，但需满足一个设计准则，即:第一带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率分别小于第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率。第二带阻滤波器的上限截止频率大于第三带阻滤波器的上限截止频率;第二带阻滤波器的下限截止频率小于第三带阻滤波器的下限截止频率。
[0022]经过以上过滤的信号再经混频器混合频率，形成新的信号频率，再通过二级模拟滤波器或者开关选择I与带通滤波器Π的输入或者第四带阻滤波器的输入相连接;最后通过频率混合器，把各种频率信号混合一起，但并不产生新的信号频率，这样是为了保留到带通滤波器m进行具体的信号频率过滤划分。这样通过带通滤波器m的信号频率最后经A/D转换器与数字模拟器输出，数字滤波器在频域里设计好滤波器的传递函数，与原始信号的傅里叶变换相乘，再反傅里叶变换回去。
[0023]上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发明的保护范围。
【主权项】
1.一种复合滤波器，其特征在于:它包括开关控制器、模拟滤波器和数字滤波器;所述模拟滤波器包括一阶模拟滤波器和二阶模拟滤波器;所述一阶模拟滤波器包括带通滤波器1、第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器;所述开关控制器与带通滤波器I的输入连接，带通滤波器I的输出分别与第一带阻滤波器的输入、第二带阻滤波器的输入和第三带阻滤波器的输入相连接;所述第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的输出均与混频器的输入相连接； 所述混频器的输出发出两条支路，一条与二阶模拟滤波器的输入连接，另一条通过开关选择I与带通滤波器Π的输入或者第四带阻滤波器的输入相连接;所述二阶模拟滤波器的输出、带通滤波器Π的输出、第四带阻滤波器的输出均与频率混合器的输入相连接;所述频率混合器的输出与带通滤波器m的输入相连接，所述带通滤波器m的输出通过A/D转换器与数字模拟器连接。2.根据权利要求1所述的复合滤波器，其特征在于:所述数字模拟器分为并联设置的宽带数字滤波器和窄带数字模拟器;所述A/D转换器通过开关选择Π与宽带数字滤波器或者窄带数字模拟器的输入连接。3.根据权利要求1所述的复合滤波器，其特征在于:所述二阶模拟滤波器分为相互并联设置的二阶高通滤波器和二阶低通滤波器;所述二阶高通滤波器的截止频率小于二阶低通滤波器的截止频率。4.根据权利要求1所述的复合滤波器，其特征在于:所述带通滤波器π和带通滤波器m均为陶瓷滤波器。5.根据权利要求1所述的复合滤波器，其特征在于:所述模拟滤波器内设置的电感和电容之间设置有隔离板。6.根据权利要求1所述的复合滤波器，其特征在于:所述带通滤波器I的上限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率，所述带通滤波器I的下限截止频率大于第一带阻滤波器、第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的下限截止频率。7.根据权利要求6所述的复合滤波器，其特征在于:所述第一带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率分别小于第二带阻滤波器和第三带阻滤波器的上限截止频率、下限截止频率。8.根据权利要求7所述的复合滤波器，其特征在于:所述第二带阻滤波器的上限截止频率大于第三带阻滤波器的上限截止频率;第二带阻滤波器的下限截止频率小于第三带阻滤波器的下限截止频率。
【文档编号】H03H17/02GK105978533SQ201610438049
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年6月18日
【发明人】李鹏宇, 张琳
【申请人】南通尚青医疗科技有限公司