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凤凰体育:两种有源视频滤波器方案比较

时间:2021-08-21 20:02
本文摘要:性能卓越运算放大器和PC上的专用型手机软件便捷了光纤宽带数字功放滤波器的设计方案,但这未解决困难给出特殊运用于的难题。对视频滤波器来讲,特殊的运用于与数据信号制式给每一个电路原理都带来了细微的差别。下列是两大类关键的视频运用于。 抗混叠滤波器:这一类元器件被摆在模数转换器(ADC)以前,用于起伏数据信号中Nyquist頻率之上的成份,即小于ADC视频码率一半的数据信号份量。这种滤波器的呼吁一般来说都设计方案得尽可能险峻,目地是尽可能将截止频率之上的数据信号通通滤除。

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性能卓越运算放大器和PC上的专用型手机软件便捷了光纤宽带数字功放滤波器的设计方案,但这未解决困难给出特殊运用于的难题。对视频滤波器来讲,特殊的运用于与数据信号制式给每一个电路原理都带来了细微的差别。下列是两大类关键的视频运用于。

  抗混叠滤波器:这一类元器件被摆在模数转换器(ADC)以前,用于起伏数据信号中Nyquist頻率之上的成份,即小于ADC视频码率一半的数据信号份量。这种滤波器的呼吁一般来说都设计方案得尽可能险峻,目地是尽可能将截止频率之上的数据信号通通滤除。

对ITU-601及其别的运用于而言,那样的特性是根据将模拟仿真滤波器、数据滤波器及其过抽样ADC结合应用来搭建的。而对PC图象这类的运用于,小量的过滤就充裕了。  恢复滤波器:也称之为(sinx)/x或零阶保持校正器,这类元器件被摆在模数转换器(DAC)以后,用于防止由抽样带来的多种光盘,并并不是为了更好地防止DAC数字时钟串扰。

恢复滤波器非常少有象抗混叠滤波器那般的可选择性,由于DAC的保持作用也是有过滤的具有这类具有降低了对可选择性的回绝,但给呼吁带来了损害。目前的视频数据信号制式还包含RGB、份量视频、添充视频和RGBPC图象等。

  全部运用于与制式都期待视频滤波器能做震幅线形,它是群延时(各有不同頻率的延时)特性所回绝的。需要的震幅线性不尽相同确立的运用于与视频制式。

比如,抗混叠滤波器与份量制式比恢复运用于与添充视频的回绝更为苛刻。各种各样运用于与制式的回绝由NTSC、PAL/DVB、ITU、SMPTE和VESA要求。

  文中将对各有不同的滤波器未作一比较,便于依据等额的的运用于或制式确定最好的设计方案。比较了Rauch和Sallen-Key二种种类滤波器的GBW与截止频率之比例,在设计方案中应用实杂讯与参数敏感度技术性来获得高精密。

被参观考察的滤波器还包含:  ITU-601抗混叠滤波器20MHz抗混叠与恢复滤波器HDTV恢复滤波器滤波器以及特性  无论是作为抗混叠還是恢复,滤波器都必不可少不具有较低通特性,使视频的帧频必须根据。因而,设计师务必深思熟虑到AC藕合。低通滤波器能够依据其力度特性或作为描述它的代数式来归类(Bessel、Butterworth、Chebyshev或Cauer)。

图1下图为归一化为1-rad视频码率后这种滤波器的特性。一般来说理应选择具有最好可选择性与超过零点数(控制成本)的滤波器,可是对震幅线性的附加回绝允许了可挑选的范畴。

    图1.归一化为1-rad视频码率后,各种各样滤波器的幅度值和群延时与頻率中间的关联  震幅线性与群延时  滤波器的震幅线性规定了正弦交流电延时或群延时(GD)与頻率的关联。轻缓的群延时强调全部頻率被推迟了完全一致的時间,在频域这不利数据信号波型的保持。

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因而,群延时差别比意味著群延时至关重要。另有一项独立国家的主要参数称之为地下隧道间差别,作为在于地下隧道间的時间符合度,不应该将其与群延时误会。  针对视频而言,多多方面的群延时差别是能够拒不接受的,为何?回答不尽相同确立的运用于与视频制式。比如,ITU-470对添充视频数据信号群延时的要求十分严苛。

殊不知,ITU-601则要苛刻很多,便于确保视频改错的可靠性,既对于于MPEG-2传送,也是为了更好地操控串行化以前的相位抖动。那麼,为确保震幅线性,理应充分考虑哪些的滤波器特性呢?  图1中的群延时曲线图在截止频率(/c=1)处经常会出现了一个峰。

它是由截止频率周边轻缓的震幅转变造成 的。为了更好地有一个大致的定义,以一个3零点、5MHzButterworth滤波器为例证,在其视频码率范畴内群延时差别约为20ns至25ns。降低零点数或滤波器的可选择性不容易使该差别降低。别的一些用于扩大群延时差别的更为相近的滤波器还包含Bessel、震幅迫近、Thompson-Butterworth,及其LeGendre等。

即便如此,在视频中常会用以的仍然是Butterworth特性的滤波器。


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