一、概述

　　随着现代工业的迅速发展，变频电源的普及，用户设备对电网的影响也越来越大，因此电网谐波是大家普遍关注的问题。

　　对电网信号进行监视时，需要进行高次谐波分析，一般采用离散傅里叶变换。但是部分信号可能包含全频段的频率成分，而测量仪器的采样频率不可能做到无穷大，因此需要采用抗混叠滤波器，在采样频率F一定的前提下，滤除掉高于F/2的频率成分。这是为了最大程度的抑制或消除频谱混叠对动态测控系统的影响，便于进行信号的谐波测量与分析。

　　抗混叠滤波器anti-alias filter是一个低通滤波器，用以在输出电平中把混叠频率分量降低到微不足道的程度。

　　动态信号测试分析系统中为什么要使用抗混滤波器呢？大家都知道“奈奎斯特采样定律”， 在对模拟信号进行离散化时，采样频率f2至少应2倍于被分析的信号的最高频率f1,即： f2≥2 f1；否则可能出现因采样频率不够高，模拟信号中的高频信号折叠到低频段，出现虚假频率成分的现象，称之为：混叠。

二、基本原理

　　工程测量中采样频率不可能无限高也不需要无限高，因为一般只关心一定频率范围内的信号成份。为解决频率混叠，在对模拟信号进行离散化采集前，采用低通滤波器滤除高于1/2采样频率的频率成份。实际仪器设计中，这个低通滤波器的截止频率(fc)为：

　　截止频率（fc）=采样频率（fs）/2．56

　　在进行动态信号测试中测量仪器必须具有抗混滤波功能，例如：在大型桥梁、高楼、机械设备等动态振动测试及模态分析中，信号所包含的频率成份理论上是无穷的。例如：桥梁的模态理论上有无限多个，但我们只关心对振动贡献最大的前几阶模态。如果不对振动的模拟信号进行低通抗混滤波，高阶模态频率很可能会混叠到低频段，形成虚假的模态频率，给模态参数识别带来困难。

三、性能指标

　　抗混滤波器一般指低通滤波器，但滤波器有低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、高通滤波器、高阻滤波器。滤波器的主要性能指标以低通滤波器为例，理想的低通滤波器为矩形，但实际中是不可能实现的。衡量低通滤波器性能的指标主要包括以下几方面：

1.带内波纹度

　　通带的幅值精度指标，例如：带内波纹度为±0.1dB时，对幅值精度的影响约为±1%（这正是为什么一般的数采器幅值精度可以做到千分之几，一般的数采器用很高的采样频率进行采集，不加低通滤波器)。

2.阻带下降斜率

　　滤波器在截至频率开始下降，下降斜率越大越好。一般采用每个倍频程的下降分贝数衡量，例如：满足工程测量需要的阻带下降斜率约为-80dB/oct。

3.滤波器落差

　　带通到带阻差值的分贝数dB。

四、有关抗混叠滤波器的其它参考资料

　　外部链接：抗混叠滤波器设计问题探讨

　　外部链接：采用抗混叠滤波器的高性能、12位、500MSPS宽带接收机

　　站内链接：滤波器

　　站内链接：傅里叶变换

　　站内链接：巴特沃斯、切比雪夫、贝塞尔滤波器的区别

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