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正文摘录:

2007年第4期总第243机械、电子、信息一体化下的滤波功能实现技术沙晶晶’，施浒立。～，吕兴荣。(1.江苏信息职业技术学院江苏无锡214061}2.杭州电子科技大学机电工程学院浙江杭州310018；3.中国科学院国家天文台北京100012)摘要：机械、电子和信息技术是现今社会中三大基础技术，是推动社会不断进步和发展的关键技术。随着计算机技术的发展，特别是微电子技术的迅速发展，三者相互融合渗透，逐渐走向集成和一体化。研究了机械、电子、信息技术在滤波功能实现中的作用，给出了一种软件数字滤波器设计方法——小波滤波器，最后提出了软硬件协同设计数字滤波器的思想。用软件使机械软件化、模块化，使机械具有更大的柔性、灵活性和更高的“智力”，很有应用和研究价值。关键词：机械滤波器；电子滤波器；软件数字滤波器；小波滤波器；软硬件协同设计中图分类号：TP713文献标识码：B文章编号：1004—373X(2007)04—019—04RealizationofFilteringinMechanical，ElectronicalandInformationSHAJingjing’，SHIHull。～，LVXingrong。(1·JiangsuCollegeofInformationTechnology，Wuxi，21406I，China；2.HangzhouDianziUniversity，Hangzhou，310018，China3.NationalAstronomicalObservatory，Beijing，ChineseAcademyofSciences，100012，China)Abstract：Mechanical，electroniealandinformationtechnology，whicharethreebasicteehnologiesinnowadavs，arecrucialforsociety‘sfastprogressinganddeveloping.Withthedevelopmentofthecomputer，especiallythemicro—electronicstechn01一ogy，thethreeunitsbecomeintegratedgradually.Thefunctionofthethreeintherealizationoffilteringisstudied，besides，asoftwarewaveletdigitalfilterispresented，anideaofhardware—softwarecodesignisproposedatlast.Machinewhichismodu—larizedandintelligentizedbysoftwareismoreflexibleandintellectual，andhasgreatvalueinstudyandapplication.Keywords：mechanicalfilter；electronicalfilter；softwaredigitalfilter；waveletfilter；hardware—softwarecodesign1引言滤波功能是指使信号中特定的频率成分通过，而极大地抑制或衰减其他频率成分的功能。滤波器就是具有这种频率选择作用的电路或运算处理系统。滤波是信号处理中不可缺少的一个步骤，如图1所示。通过滤波器可以滤除干扰噪声或进行频谱分析，因此滤波器也经常用于信号分离，如分离发射台信号，所以滤波器是接收机的重要部件之一。目前滤波器广泛应用于电信设备和各类控制系统中，其性能的优劣直接决定着整个设备和系统的优劣。图1滤波器在信号处理中的作用目前我国滤波器产品各异，种类繁多，并运用于各种不同的场合，文献[1]提到我国目前的各种滤波器的应用比例：LC滤波器占50％；晶体滤波器占20％；机械滤波器占15％；陶瓷和声表面滤波器各占l％；其余各类滤波器收稿日期：2006—07—14共占13％。从应用比例来看，滤波器还未实现大规模的集成，因此难以满足我国电子产品大规模集成化的要求。随着计算机技术的发展，特别是微电子技术的迅速发展，机械、电子、信息三大技术相互融合渗透，逐渐走向了集成与一体化。滤波功能的实现逐渐走向软件化实现的途径，滤波功能也变得更加强大。2机械滤波器机械滤波器(MF)是利用刚体机械振动时的固有谐振频率进行选频的特种滤波器件。例如用压电式加速度计测量结构的加速度时，如果系统的响应是低频的，我们只对较低频率的振动成分感兴趣，可以在加速度计与机构的连接处加一个“衬垫”，这样可以减小测量的高频噪声，这一“衬垫”可称为机械滤波器。机械滤波器的设计主要包括外形结构、振动系统(即金属振子、电一机换能器和机一电换能器、耦合子及匹配电路)。其中金属振子由专用恒弹合金制成；机械滤波器两端的换能器由恒弹合金与压电陶瓷片两种材料复合而成，完成机一电能的转换。设计机械滤波器时，为保证其优良性能，考虑的方面有：振子及换能子尺寸；振动系统振动模19