13、模拟滤波器：原理、技术与MATLAB实现

模拟滤波器：原理、技术与MATLAB实现

1. 模拟滤波器简介

信号处理技术涵盖了从各类信号源中提取信息，以及保护、存储和后续检索信息的方法。在电信系统中，我们关注的是将信息从一个地方传输到另一个地方；而在像MP3播放器这样的应用中，我们则侧重于高效地存储和检索信息。实际上，存储信息以便后续检索可以看作是通过一个具有任意长时间延迟的传输通道来传输信息。在许多情况下，例如MP3格式，信号处理技术被用于去除非音频（冗余）信息，从而减少需要存储的信息量。

在无线电系统中，我们需要生成不同类型的信号，并对这些信号进行修改，以便通过无线电频道传输信息，例如通过对高频载波进行频率调制。模拟滤波器在这些应用中是关键组件。

以一个简单的数字传输系统为例，计算机A作为数字信号源，生成一系列ASCII符号，这些符号由8位字表示。为了通过电话线传输这些符号，我们需要用适合当前传输通道的物理信号载波来表示符号中的位。这里我们使用两种不同频率的正弦电压作为信号载波，并采用所谓的频移键控来表示信息。

在调制解调器A（调制器/解调器）中，“0”位对应980Hz，“1”位对应1180Hz。因此，调制解调器B必须确定接收到的频率是980Hz还是1180Hz，以确定传输的是“0”还是“1”。可以使用两个带通滤波器，分别让其中一个正弦信号通过，通过比较两个滤波器输出的幅度来解析接收到的信号的频率。同样，调制解调器B向调制解调器A发送信息时，使用1650Hz和1850Hz的频率。因此，滤波是调制解调器的重要组成部分。

虽然上述传输系统已经过时，但现代具有更高传输容量的传输系统使用类似的技术。例如，高清电视（HDTV）、无线局域网（WLAN）和非对称数字用户线（ADSL）使用多个载