为什么滤波 为何需要滤波？

1、滤波的概念

滤波是指在信号处理中，通过对信号加以处理，把该信号中某些频率段的分量压制或衰减，而让其他频率分量通畅地通过的处理过程。

信号处理通常需要滤波，原因是信号中可能存在干扰或噪声，这些干扰或噪声对数据的处理和分析会产生影响，因此需要滤波技术对其进行处理和消除。

2、滤波的作用

滤波的主要作用是消除噪声信号和干扰信号，使得信号更加清晰明了。

在通信系统中，滤波能够提高信噪比，使得信号的传输更加稳定，可以降低误码率，提高解调效果。

在工业控制系统中，滤波能够提高控制精度，减小控制误差，增强系统稳定性。

3、滤波的分类

3.1、按时间响应分类

滤波器根据其时间响应的不同可以分为两类：时域滤波器和频域滤波器。

时域滤波器主要是通过时间域上的运算对信号加以过滤和处理，常见的时域滤波器有：线性移动平均滤波器、中值滤波器等。

频域滤波器通过将信号转换到频域中，运用频域上的运算对信号进行处理和过滤，常见的频域滤波器有：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。

3.2、按滤波形态分类

滤波器根据其滤波形态的不同可分为有限长冲激响应滤波器（FIR滤波器）和无限长冲激响应滤波器（IIR滤波器）。

FIR滤波器的系数是有限的，能够满足线性相位的要求，有较好的稳定性和实现简便的优点。

IIR滤波器的系数是无限长的，具有比FIR滤波器更高的性能和更灵活的特点，但是实现难度较大。

4、滤波器的应用

滤波器广泛应用于各种领域，如音频、视频、通信信号处理、医学图像处理、雷达信号处理、工业控制和汽车电子等。

在数码相机中，使用滤波器可以消除图像中的噪点和干扰，提高图像的质量和清晰度。

在音频处理中，使用滤波器可以消除环境噪声和录音噪声，使得音质更加清晰，听觉效果更佳。

在通信系统中，使用滤波器可以保证信号质量，提高通信的可靠性和稳定性。