巴特沃斯滤波器是什么 巴特沃斯滤波器的优缺点有哪些

巴特沃斯滤波器是一种常用于信号处理和电路设计中的滤波器，其主要作用是去除频率范围内的干扰信号或者保留频率范围内的有效信号。它采用了比起其他滤波器更为复杂和多项式的形式，可在给定的幅度和截止频率下获得更为陡峭的通带边缘和隔离带边缘。这是因为在相同阶次的情况下，巴特沃斯滤波器所能达到的削弱程度最大。

1.巴特沃斯滤波器是什么

巴特沃斯滤波器是一种IIR（Infinite Impulse Response）滤波器，由英国数学家Jalal-ud-din Jalalabad Bazaz于1930年首次提出。该滤波器属于一类比较特殊的滤波器——最大平坦度滤波器，意味着其通带和隔离带的幅度均为1倍。这种滤波器在工业控制、生物医学工程等领域有着广泛应用。

2.巴特沃斯滤波器的优缺点

优点：

• 具有更为陡峭的滤波斜率，从而可在给定阶数下获得更高削弱程度。
• 具有最大平坦度特性，可以使得整个通带或隔离带的幅度均衡。
• 相对于Butterworth滤波器而言，幅度响应波动较小，相位延迟不那么明显。

缺点：

• 没有Chebyshev滤波器的截止频率的陡峭。
• 相对于Bessel或者Gaussian型滤波器而言，反应时间稍慢。
• 在低频通道中，巴特沃斯滤波器可能会引起较大的群延迟。