巴特沃斯濾波器是什么 巴特沃斯濾波器的優(yōu)缺點有哪些

巴特沃斯濾波器是一種常用于信號處理和電路設計中的濾波器，其主要作用是去除頻率范圍內(nèi)的干擾信號或者保留頻率范圍內(nèi)的有效信號。它采用了比起其他濾波器更為復雜和多項式的形式，可在給定的幅度和截止頻率下獲得更為陡峭的通帶邊緣和隔離帶邊緣。這是因為在相同階次的情況下，巴特沃斯濾波器所能達到的削弱程度最大。

1.巴特沃斯濾波器是什么

巴特沃斯濾波器是一種IIR（Infinite Impulse Response）濾波器，由英國數(shù)學家Jalal-ud-din Jalalabad Bazaz于1930年首次提出。該濾波器屬于一類比較特殊的濾波器——最大平坦度濾波器，意味著其通帶和隔離帶的幅度均為1倍。這種濾波器在工業(yè)控制、生物醫(yī)學工程等領(lǐng)域有著廣泛應用。

2.巴特沃斯濾波器的優(yōu)缺點

優(yōu)點：

• 具有更為陡峭的濾波斜率，從而可在給定階數(shù)下獲得更高削弱程度。
• 具有最大平坦度特性，可以使得整個通帶或隔離帶的幅度均衡。
• 相對于Butterworth濾波器而言，幅度響應波動較小，相位延遲不那么明顯。

缺點：

• 沒有Chebyshev濾波器的截止頻率的陡峭。
• 相對于Bessel或者Gaussian型濾波器而言，反應時間稍慢。
• 在低頻通道中，巴特沃斯濾波器可能會引起較大的群延遲。