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【转载】先滤波还是先放大,这是一个问题!--from嗷呜

工程师
2022-11-23 16:31:05     打赏

传感器是连接模拟世界与数字世界的桥梁,微弱信号采集是非常具有挑战性的一个应用,我们的目标信号本身就及其微弱,还伴随着各种各样的干扰,信噪比SNR非常低。


比如ECG心电信号,只有十几毫伏,而EEG脑电信号只有几到几百微伏,而且还有心电、眼电、肌电、工频等各种干扰,难以采集。

微信图片_20221123162850.png

对于低SNR微弱信号采集,很多同学会有这样一个疑问:应该先放大,还是先滤波呢?这是一个问题!


我喜欢以实际波形举例说明,更清晰容易理解。

微信图片_20221123162921.png

比如一个信号X=0.1sin(t)+0.1,信号波形见上图第一行,如果X叠加噪声后,降低其信噪比,从时域就很难分辨其波形,SNR被大大降低,带噪信号见上图第二行。


对于一个信噪比非常低的信号,噪声幅值是很大的,如果此时先直接用放大器放大,放大后的噪声非常容易导致放大器进入非线性区域(饱和),进而影响其性能,见上图第三行。
因此,在微弱信号处理时,先滤波、再放大,是一个选择,以保障后续电路的要求,这可以满足大部分应用需求。有的场合是第一级放大倍数很低,经过多级滤波后,通过一个高倍数的主放大器对信号进行放大。
然而,放大器电子电路本身也会有噪声,如果对SNR要求十分严格,往往需要在放大之后再次滤波,即:滤波->放大->再滤波。


转载自网络,如有侵权,联系删除。



专家
2022-11-23 21:11:19     打赏
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2022-11-23 21:13:28     打赏
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院士
2022-11-23 22:48:18     打赏
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2022-11-24 08:15:35     打赏
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2022-11-24 09:26:10     打赏
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学习了!谢谢分享!


高工
2022-11-24 10:00:08     打赏
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2022-12-27 07:23:30     打赏
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高工
2022-12-27 08:21:39     打赏
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2022-12-27 08:31:42     打赏
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