两种有源视频滤波器方案比较【leyu体育】

本文摘要：高性能运放和PC上的专用软件便利了宽带有源滤波器的设计，但这未解决问题给定特定应用于的问题。

高性能运放和PC上的专用软件便利了宽带有源滤波器的设计，但这未解决问题给定特定应用于的问题。对视频滤波器而言，特定的应用于与信号制式给每个电路设计都带给了微小的差异。以下是两类主要的视频应用于。

　　抗混叠滤波器：这一类器件被摆放在模数转换器（ADC）之前，用来波动信号中Nyquist频率以上的成分，即低于ADC比特率一半的信号分量。这些滤波器的号召一般来说都设计得尽量陡峭，目的是尽量将截止频率以上的信号统统滤掉。对ITU-601以及其他应用于来说，这样的性能是通过将仿真滤波器、数字滤波器以及过取样ADC融合运用来构建的。

而对PC图像之类的应用于，少量的滤波就充足了。　　修复滤波器：也被称作（sinx）/x或零阶维持校正器，这类器件被摆放在数模转换器（DAC）之后，用来避免由取样带给的多重光碟，并不是为了避免DAC时钟串扰。

修复滤波器很少有象抗混叠滤波器那样的选择性，因为DAC的维持功能也有滤波的起到这种起到减少了对选择性的拒绝，但给号召带给了损失。现有的视频信号制式还包括RGB、分量视频、填充视频和RGBPC图像等。　　所有应用于与制式都期望视频滤波器能做振幅线性，这是群延时（有所不同频率的延时）特性所拒绝的。

所需的振幅线性度各不相同明确的应用于与视频制式。例如，抗混叠滤波器与分量制式比修复应用于与填充视频的拒绝更加严苛。各种应用于与制式的拒绝由NTSC、PAL/DVB、ITU、SMPTE和VESA规定。

　　本文将对有所不同的滤波器不作一较为，以便根据等价的应用于或制式确认最佳的设计。较为了Rauch和Sallen-Key两种类型滤波器的GBW与截止频率之比率，在设计中使用实杂讯与参量灵敏度技术来取得高精度。被实地考察的滤波器还包括：　　ITU-601抗混叠滤波器20MHz抗混叠与修复滤波器HDTV修复滤波器滤波器及其特性　　不论是用作抗混叠还是修复，滤波器都必需不具备较低通特性，使视频的帧频需要通过。

因此，设计者必须慎重考虑到AC耦合。低通滤波器可以根据其幅度特性或用作叙述它的多项式来分类（Bessel、Butterworth、Chebyshev或Cauer）。图1右图为归一化为1-rad比特率后这些滤波器的特性。

一般来说应当挑选具备最佳选择性与大于零点数（降低成本）的滤波器，但是对振幅线性度的额外拒绝容许了可选择的范围。　　　　图1.归一化为1-rad比特率后，各种滤波器的幅值和群延时与频率之间的关系　　振幅线性度与群延时　　滤波器的振幅线性度要求了正弦延时或群延时（GD）与频率的关系。

平缓的群延时指出所有频率被延后了完全相同的时间，在时域这不利于信号波形的维持。因此，群延时差异比意味著群延时更为重要。

另有一项独立国家的参数称作地下通道间差异，用作取决于地下通道间的时间合乎度，不该将其与群延时误解。　　对于视频来讲，多大程度的群延时差异是可以拒绝接受的，为什么？答案各不相同明确的应用于与视频制式。例如，ITU-470对填充视频信号群延时的规定十分严格。

然而，ITU-601则要严苛许多，以便保证视频纠错的稳定性，既针对于MPEG-2传输，也是为了掌控串行化之前的相位抖动。那么，为保证振幅线性度，应当考虑到什么样的滤波器特性呢？　　图1中的群延时曲线在截止频率（/c=1）处经常出现了一个峰。这是由截止频率附近平缓的振幅变化导致的。

为了有一个大体的概念，以一个3零点、6MHzButterworth滤波器为事例，在其比特率范围内群延时差异约为20ns至25ns。减少零点数或滤波器的选择性不会使该差异减少。

其他一些用来增大群延时差异的更加类似的滤波器还包括Bessel、振幅迫近、Thompson-Butterworth，以及LeGendre等。尽管如此，在视频中常用于的依然是Butterworth特性的滤波器。

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