數字正弦濾波常用方法

1. matlab如何通過數字濾波將方波濾成正弦波啊，基波的頻率是50Hz

要想方波濾波後得到正弦波，需要兩個條件： 一、截止頻率低於方波的最低次的諧波（基波和直流分量除外）三次諧波 二、為了把三次諧波以上的諧波濾除干凈，低通濾波器的阻帶必須有快速的衰減速度。 你採用的是二階壓控電壓源低通濾波器，阻帶衰減速度為-四0db/十倍頻。較合理的截止頻率是取基波頻率或稍高的頻率，使三次以上諧波盡可能衰減到最小。 另外，濾波器的品質因數也很重要，建議取0.漆0漆，二階濾波器參數計算較復雜，建議下載一個濾波器設計軟體，如TI公司的FiltPro。

2. 請問數字濾波的方法有那些什麼是「加窗」

FIR 有限沖擊響應濾波器
IIR 無限沖擊響應濾波器

加窗就是在已經設計好的均勻濾波器系數向量上點乘一個加窗系數向量，以降低主旁瓣比，或獲得想要的濾波其性能。

3. 數字濾波常用方法有幾種，維納、卡爾曼、自適應濾波是非線性濾波方法，線性的有FIR和IIR濾波結構嗎

現在濾波方法主要該算是維納和卡爾曼，自適應濾波中LMS其實就是變系數的維納濾波，維納濾波本身也是線性濾波，FIR和IIR是傳統的頻率域的濾波方式，和維納卡爾曼這種現代濾波出發點不是一回事兒

4. 簡述數字濾波技術，其演算法有哪些

1、定義
所謂數字濾波，
就是通過一定的計算或判斷程序減少干擾在有用信號中的比重。
故實質上它是一種程序濾波。
2、演算法
算術平均值法、
中位值濾波法、
限幅濾波法、
慣性濾波法。

5. 常用的數字濾波的方法都有哪些，寫出其中三種數字濾波的演算法

經典濾波的概念，是根據傅里葉分析和變換提出的一個工程概念。根據高等數學理論，任何一個滿足一定條件的信號，都可以被看成是由無限個正弦波疊加而成。換句話說，就是工程信號是不同頻率的正弦波線性疊加而成的，組成信號的不同頻率的正弦波叫做信號的頻率成分或叫做諧波成分。實際上，任何一個電子系統都具有自己的頻帶寬度（對信號最高頻率的限制），頻率特性反映出了電子系統的這個基本特點。而濾波器，則是根據電路參數對電路頻帶寬度的影響而設計出來的工程應用電路 。
現代濾波
現代濾波思想是和經典濾波思想截然不同的。現代濾波是利用信號的隨機性的本質，將信號及其雜訊看成隨機信號，通過利用其統計特徵，估計出信號本身。一旦信號被估計出，得到的信號本身比原來的信噪比高出許多。典型的數字濾波器有Kalman濾波，Wenner濾波，自適應濾波，小波變換（wavelet）等手段[3] 。從本質上講，數字濾波實際上是一種演算法，這種演算法在數字設備上得以實現。這里的數字設備不僅包含計算機，還有嵌入式設備如：DSP，FPGA，ARM等。

6. 數字濾波技術的分類

1.死區處理
從工業現場採集到的信號往往會在一定的范圍內不斷的波動，或者說有頻率較高、能量不大的干擾疊加在信號上，這種情況往往出現在應用共控板卡的場合，此時採集到的數據有效值的最後一位不停的波動，難以穩定。這種情況可以採取死區處理，把波停波動的值進行死區處理，只有當變化超出某值時才認為該值發生了變化。比如編程時可以先對數據除以10，然後取整，去掉波動項。
2.算術平均值法
公式為YK =(X1+X2+X3+…+XN)/N，在一個周期內的不同時間點取樣，然後求其平均值，這種方法可以有效的消除周期性的干擾。同樣，這種方法還可以推廣成為連續幾個周期進行平均。
3.中值濾波法
這種方法的原理是將採集到的若干個周期的變數值進行排序，然後取排好順序的值得中間的值，這種方法可以有效的防止受到突發性脈沖干擾的數據進入。在實際使用時，排序的周期的數量要選擇適當，如果選擇過小，可能起不到去除干擾的作用，選擇的數量過大，會造成采樣數據的時延過大，造成系統性能變差。
4.低通濾波法
公式為YK =QXK+(1-Q)YK-1 截止頻率為f=K/2πT。這種濾波方式相當於使採集到的數據通過一次低通濾波器。來自線現場的的往往是4---20mA信號，它的變化一般比較緩慢，而干擾一般帶有突發性的特點，變化頻率較高，而低通濾波器就可以濾除這種干擾，這就是低通濾波的原理。實際使用時要選擇合理的Q值，過高過低都不能達到目的。
5.滑動濾波法
滑動濾波法是從一階低通濾波法推廣過來的，原理是信號不會出現突變，這種方法也有其局限性，所有的信號的突變都看作干擾。但這種方式可以應用在一些比較特殊的場合，使用時相應的數據處理過程也要做變化，比如PID的參數。滑動濾波法的公式是：Yn=Q1Xn+Q2Xn-1+Q3Xn-2，其中Q1 + Q2+ Q3 =1且Q1 >Q2> Q3。

7. 用於抗干擾的數字濾波方法有哪兩類

應該是硬體濾波和軟體濾波兩大類。
常用的幾種軟體濾波方法
（1）中值濾波法：即每次取N個AD值，去除其中的最大值和最小值而取剩餘的N-2個A/D轉換值的平均值。
（2）程序判斷濾波法：即根據經驗確定出兩次采樣的最大偏差ΔY，若先後兩次采樣的信號相減數值大於ΔY，表明輸入為干擾信號，應去除；用上次采樣值與本次采樣值比較，若小於或等於Δ Y，表明沒有受到干擾，此時本次采樣值有效，這樣可以濾去隨機干擾和感測器不穩定而引起的誤差。
（3）利用格拉布斯(Grubbs)准則進行處理：根據誤差理論，要有效地剔除偶然誤差，一般要測量10次以上，兼顧到精度和響應速度，取15次為一個單位。在取得的15個數據中，有些可能含有較大的誤差，需要對它們分檢，剔除可疑值，提高自適應速度。對可疑值的剔除有多種准則，如萊以達准則、肖維勒（Chauvenet）准則、格拉布斯（Grubbs）准則等。

8. 多維數字信號處理濾波方法有哪些

數字信號處理是把信號用數字或符號表示成序列，通過計算機或通用（專用）信號處理設備，用數值計算方法進行各種處理，達到提取有用信息便於應用的目的。例如：濾波、檢測、變換、增強、估計、識別、參數提取、頻譜分析等。
一般地講，數字信號處理涉及三個步驟：⑴模數轉換(A/D轉換)：把模擬信號變成數字信號，是一個對自變數和幅值同時進行離散化的過程，基本的理論保證是采樣定理。⑵數字信號處理(DSP)：包括變換域分析(如頻域變換)、數字濾波、識別、合成等。⑶數模轉換(D/A轉換)：把經過處理的數字信號還原為模擬信號。通常，這一步並不是必須的。 作為DSP的成功例子有很多，如醫用CT斷層成像掃描儀的發明。它是利用生物體的各個部位對X射線吸收率不同的現象，並利用各個方向掃描的投影數據再構造出檢測體剖面圖的儀器。這種儀器中fft(快速傅里葉變換)起到了快速計算的作用。以後相繼研製出的還有：採用正電子的CT機和基於核磁共振的CT機等儀器，它們為醫學領域作出了很大的貢獻。
信號處理的目的是：削弱信號中的多餘內容；濾出混雜的雜訊和干擾；或者將信號變換成容易處理、傳輸、分析與識別的形式，以便後續的其它處理。 下面的示意圖說明了信號處理的概念。

9. 正弦波濾波器的正弦波濾波器特點

1.延長電機壽命
2.保護電機絕緣
3.減小電機軸承電流
4.增加傳輸距離
5.提高系統可靠性
6.應用該濾波器後普通電機可以取代變頻電機7.對電磁干擾的抑制效果好
8.由於變頻器的輸出含有高頻諧波，增加了動力電纜及電機的損耗；同時極高的dv/dt會引起數MHz的輻射干擾；如果電機需要長線傳輸時(電機線纜超過50米)，由於行波反射引起電機端電壓疊加，使電機絕緣破壞，甚至使電纜爆裂。
9.對於諧波電流，可以通過改變調制方式，降低諧波分量但並不能完全消除。由dv/dt引起的射頻干擾，可以加裝dv/dt電磁濾波器，但只能對一定長度的電纜有效，並不適合任意長度的電纜。
10.能同時解決以上問題的有效方法使在變頻器輸出側加裝正弦波濾波器，將SPWM調制波濾成近似正弦的電壓波形，正弦波濾波器由高頻出相電抗器，RC迴路，共模電抗器組成。可以有效的抑制高頻損耗及dv/dt射頻干擾，並使電機和變頻器的線纜延長至500米，甚至使3千米。