1. 什么是“DSL”(数字用户环线)
数字用户线路(Digital Subscriber Line,缩写:DSL),是通过铜线或闷余者本地电话网提供数字连接的一种技术。它的历史要追溯到1988年,贝尔实验室一位工程师设计了一种方法可以让数字信号加载到电话线路未使用频段,这就实现了不影响话音服务的前提下在普通电话线上提供数据通信。但是贝尔的管理层对这个并不热心, 因为如果用户安装两条线路会带来更多的利润。这一状况直到1990年代晚期有线电视公司开始推销宽带互联网访问时才得到改善。当意识到大多数用户绝对会放弃安装两条电话线访问互联网,贝尔公司才搬出他们已经讨论了10年的DSL技术,来争夺有线电视网络公司的宽带市场份额。
到2005年, DSL技术是线缆调制解调器向欧洲和北美的家庭用户的提供宽带接入主要竞争对手。
工作原理
DSL 与 Dial-Up的比较
电话系统设计之初,主要用来传送话音呼叫,出于经济的考虑,电话系统设计传送频率范围在300Hz到3.4kHz范围的信号(尽管人的话音可以到15kHz,但是这个范围内还是很容易辨别对方的)。
然而本地电话网到最终用户的铜缆实际上可以提供更高的带宽,至少从最低频率到200-800kHz不等,这取决于电路质量和设备的复杂度(一般认为到最终用户分线器之间接头越少越有利于提高带宽,线路传输路过的环境,电子干扰越小越有益于提高线路带宽)。
DSL服务通过利用电话线的附加频段成功克服了在话音频带上传送大量数据的难题(参看香农定理)。
DSL服务通常保留0.3-4kHz这个范围的频段给话音服务,也就蚂瞎滚是所谓的普通老式电话业务(POTS)使用的频段,使用这个范围以外的频率传送数据。
DSL连接在用户设备DSL调制解调器和电话交换机之间建立,然后交换机通过一些其他的协议与用神嫌户真正要连接的(典型的)ISP建立连接。这不同于普通的公共电话网与用户端到端的电话连接 。如果用户到交换机距离超过5.5公里,服务质量会因为干扰急剧下降。
设备
用户终端设备是DSL调制解调器。它转换二进制数据到电子滤波器(很多叫法,"滤波器","微分器"或者"分路器")(可能还有助于改善DSL终端信号抑止回声信号)。这样就能保证DSL调制解调器和电话只接受他们设计使用的信号。如果使用"wires-only"服务,用户可以把滤波器插入一个现有的电话插槽,或者DSL运营商可能安装它。
在交换局端使用数字用户线路访问复用器(DSLAM)将DSL电路上的数据汇聚然后转发到其他的网络。它还能分离出语音部分。
协议和配置
很多DSL技术在低水平比特流的ATM层实现,以保证不同的技术能够在相同的链路上实现。
DSL设备可以创建网桥或者路由网络,在网桥模式,一组用户的计算机可以方便的连接到一个子网。早期的设备使用DHCP服务来分配提供一些配置细节例如网卡的IP地址,基于MAC地址的认证或者分配主机名。 后来的的设备一般使用PPPoE(PPP)或者PPPoA(ATM网上的点到点协议), 验证的时候使用用户名和密码,然后使用PPP原理去分配网络配置(IP地址,子网掩码(子网络遮罩),网关(默认闸道器),DNS等)。
DSL技术
可达范围(从电话交换中心到用户的线路长度)与数据速率成反比, 例如VDSL这样的技术只能提供短距离链路(典型的就是FTTC-光线到路边)。
使用DSL技术的技术(有时也叫 xDSL)有:
ADSL(非对称用户数字线)
HDSL(高速用户数字线)
RADSL(速率自适应数字用户线路)
SDSL(对称数字用户线路, 标准版HDSL)
VDSL(超高速用户数字线)
G.SHDSL(ITU-T标准替换早期SDSL)
2. 信号滤波器原理是什么
一、滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析。
广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性。因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理。
本节所述内容属于模拟滤波范围。主要介绍模拟滤波器原理、种类、数学模型、主要参数、RC滤波器设计。尽管数字滤波技术已得到广泛应用,但模拟滤波在自动检测、自动控制以及电子测量仪器中仍被广泛应用。
二、滤波器分类
1、根据滤波器的选频作用分类
⑴低通滤波器
从0~f2频率之间,幅频特性平直,它可以使信号中低于f2的频率成分几乎不受衰减地通过,而高于f2的频率成分受到极大地衰减。
⑵高通滤波器
与低通滤波相反,从频率f1~∞,其幅频特性平直。它使信号中高于f1的频率成分几乎不受衰减地通过,而低于f1的频率成分将受到极大地衰减。
⑶带通滤波器
它的通频带在f1~f2之间。它使信号中高于f1而低于f2的频率成分可以不受衰减地通过,而其它成分受到衰减。
⑷带阻滤波器
与带通滤波相反,阻带在频率f1~f2之间。它使信号中高于f1而低扰备于f2的频率成分受到衰减,其余频率成分的信号几乎不受衰减地通过.
低通滤波器和高通滤波器是滤波器的两种最基本的形式,其它的滤波器都可以分解为这两种类型的滤波器,例如:低通滤波器与高通滤波器的串联为带通滤波器,低通滤波器与高通滤波器的并联为带阻滤波器。
⒉根据“最佳逼近特性”标准分类
⑴巴特沃斯滤波器
从幅频特性提出要求,而不考虑相频特性。巴特沃斯滤波器具有最大平坦幅度特性,其幅频响应表达式为:
⑵切比雪夫滤波器
切贝雪夫滤波器也是从幅频特性方面提出逼近要求的,其幅频响应表达式为:ε是决定通带波纹大小的系数,波纹的产生是由于实际滤波网络中含有电抗元件;Tn是第一类切贝雪夫多项式。
与巴特沃斯逼近特性相比较,这种特性虽然在通带内有起伏,但对同样的n值在进入阻带以后衰减更陡峭,更接近理想情况。ε值越小,通带起伏越小,截止频率点衰减的分贝睁岩值也越小,但进入阻带后衰减特悉李御性变化缓慢。切贝雪夫滤波器与巴特沃斯滤波器进行比较,切贝雪夫滤波器的通带有波纹,过渡带轻陡直,因此,在不允许通带内有纹波的情况下,巴特沃斯型更可取;从相频响应来看,巴特沃斯型要优于切贝雪夫型,通过上面二图比较可以看出,前者的相频响应更接近于直线。
⑶贝塞尔滤波器
只满足相频特性而不关心幅频特性。贝塞尔滤波器又称最平时延或恒时延滤波器。其相移和频率成正比,即为一线性关系。但是由于它的幅频特性欠佳,而往往限制了它的应用。
三、理想滤波器
理想滤波器是指能使通带内信号的幅值和相位都不失真,阻带内的频率成分都衰减为零的滤波器,其通带和阻带之间有明显的分界线。也就是说,理想滤波器在通带内的幅频特性应为常数,相频特性的斜率为常值;在通带外的幅频特性应为零。
理想低通滤波器的频率响应函数为:其幅频及相频特性曲线为:分析上式所表示的频率特性可知,该滤波器在时域内的脉冲响应函数 h(t)为 sinc函数,图形如下图所示。脉冲响应的波形沿横坐标左、右无限延伸,从图中可以看出,在t=0时刻单位脉冲输入滤波器之前,即在t<0时,滤波器就已经有响应了。显然,这是一种非因果关系,在物理上是不能实现的。这说明在截止频率处呈现直角锐变的幅频特性,或者说在频域内用矩形窗函数描述的理想滤波器是不可能存在的。实际滤波器的频域图形不会在某个频率上完全截止,而会逐渐衰减并延伸到∞。
四、实际滤波器
⒈实际滤波器的基本参数
理想滤波器是不存在的,在实际滤波器的幅频特性图中,通带和阻带之间应没有严格的界限。在通带和阻带之间存在一个过渡带。在过渡带内的频率成分不会被完全抑制,只会受到不同程度的衰减。当然,希望过渡带越窄越好,也就是希望对通带外的频率成分衰减得越快、越多越好。因此,在设计实际滤波器时,总是通过各种方法使其尽量逼近理想滤波器。
如图所示为理想带通(虚线)和实际带通(实线)滤波器的幅频特性。由图中可见,理想滤波器的特性只需用截止频率描述,而实际滤波器的特性曲线无明显的转折点,两截止频率之间的幅频特性也非常数,故需用更多参数来描述。
⑴纹波幅度d
在一定频率范围内,实际滤波器的幅频特性可能呈波纹变化,其波动幅度d与幅频特性的平均值A0相比,越小越好,一般应远小于-3dB。
⑵截止频率fc
幅频特性值等于0.707A0所对应的频率称为滤波器的截止频率。以A0为参考值,0.707A0对应于-3dB点,即相对于A0衰减3dB。若以信号的幅值平方表示信号功率,则所对应的点正好是半功率点
⑶带宽B和品质因数Q值
上下两截止频率之间的频率范围称为滤波器带宽,或-3dB带宽,单位为Hz。带宽决定着滤波器分离信号中相邻频率成分的能力——频率分辨力。在电工学中,通常用Q代表谐振回路的品质因数。在二阶振荡环节中,Q值相当于谐振点的幅值增益系数, Q=1/2ξ(ξ——阻尼率)。对于带通滤波器,通常把中心频率f0( )和带宽 B之比称为滤波器的品质因数Q。例如一个中心频率为500Hz的滤波器,若其中-3dB带宽为10Hz,则称其Q值为50。Q值越大,表明滤波器频率分辨力越高。
⑷倍频程选择性W
在两截止频率外侧,实际滤波器有一个过渡带,这个过渡带的幅频曲线倾斜程度表明了幅频特性衰减的快慢,它决定着滤波器对带宽外频率成分衰阻的能力。通常用倍频程选择性来表征。所谓倍频程选择性,是指在上截止频率fc2与 2fc2之间,或者在下截止频率fc1与fc1/2之间幅频特性的衰减值,即频率变化一个倍频程时的衰减量或倍频程衰减量以dB/oct表示(octave,倍频程)。显然,衰减越快(即W值越大),滤波器的选择性越好。对于远离截止频率的衰减率也可用10倍频程衰减数表示之。即[dB/10oct]。
⑸滤波器因数(或矩形系数)
滤波器因数是滤波器选择性的另一种表示方式 ,它是利用滤波器幅频特性的 -60dB带宽与-3dB带宽的比值来衡量滤波器选择性,记作 ,即理想滤波器 =1,常用滤波器 =1-5,显然, 越接近于1,滤波器选择性越好。
3. 什么是自适应滤波器,具体作用和应用是什么
根据环境的改变,使用自适应算法来改变滤波器的参数和结构。这样的滤波回器就称之答为自适应滤波器。
一般情况下,不改变自适应滤波器的结构。而自适应滤波器的系数是由自适应算法更新的时变系数。即其系数自动连续地适应于给定信号,以获得期望响应。自适应滤波器的最重要的特征就在于它能够在未知环境中有效工作,并能够跟踪输入信号的时变特征。
自适应滤波器应用于通信领域的自动均衡、回波消除、天线阵波束形成,以及其他有关领域信号处理的参数识别、噪声消除、谱估计等方面。对于不同的应用,只是所加输入信号和期望信号不同,基本原理则是相同的。
参考资料:网络:http://ke..com/view/189663.htm
4. 滤波补偿装置与无功补偿装置的应用
滤波补偿装置的应用
低压滤波补偿装置自动控制采用先投后切、后投先切的顺序投切方式
实时监测系统的电压、电流、功率因数、补偿状态等参数
有效滤除负荷谐波,分流70%至90%左右的特征次谐波电流
滤波投资成本低,技术成熟,性能稳定,适用于大部分滤波补偿
MSFGD适用于既要求提高功率因数,又要求滤波效果的安全补偿。
典型负荷应用于:退火炉谐波治理,中频炉谐波治理,高频炉谐波治理,陶瓷谐波治理 等
无功补装置MSCGD的应用
低压滤波补偿装置自动控制采用先投后切、后投先切的顺序投切方式
实时监测系统的电压、电流、功率因数、补偿状态等参数
有效避免电容谐振,分流20%至30%左右的特征次谐波电流
投资成本低,技术成熟,性能稳定,适用于大部份低压补偿
低压自动无功补偿兼消谐装置 MSCGD适用于只要求提高功率因数,不要求谐波治理滤波效果的安全补偿,典型适用负荷:电机,住宅小区,造纸、纺织、橡胶行业,地铁,电解行业等
5. 有源滤波与电容柜工作原理
有源滤波和电容柜都是常用的电力滤波器,它们的主要作用是抑制电源谐波和其他高频噪声干扰,保证电力质量。两者的工作原理略有不同。
有源滤波器:
有源滤波器是一种基于电子元件功率放大器的滤波器。它通常采用负反馈技术,将电源谐波分量进行反相输出,与电源本身的谐波分量相消,从而达到滤波的目的。具体来说,有源滤波器将谐波信号通过前置滤波器提取出来,经过功率放大器进行放大和反相处理,然后与原始信号相加,使前贺悔得谐波信号被抵消,从而实现滤波。
电容柜:
电容柜是一种常用的无源滤波器,它主要利用电容器对电源谐波的压制。在电路中,电容柜按照一定的容值、数量和规格安装,并且通过另外的电抗慧正元件与电源连接。当电源输入谐波信号时,电容柜中的电容器会对谐波产生阻抗,并与电感器一起形成谐振回路,从而能够将电源谐波信号滤除。
总的来说,有源滤波器采用电子元器件与负反馈技术实现谐波分量的消除,因此可以更好地适应电源负载变化;而电容柜则是利用电容器和电感管的特性组合起来对谐波信号进行滤波,由于是无源滤波器,所以不会产生二次污染和电磁辐射。两者都有各自的优点和适用范围,需要根据不同的情况选择合适的滤波器拍罩。
6. 什么叫dsl波表合成
DSL的中文名是数字用户线路,是以电话线为传输介质的传输技术组合。 DSL技术在传递公用电话网络的用户环路上支持对称和不对称的传输方式解决了网络服务商与终端用户之间经常出现的“最后一公里”传输瓶颈问题;波表合成是将各种真实乐器所能发出的所有声音(包括各个音域、声调)录制下来,存贮为一个波表文件。播放时,根据MIDI文件纪录的乐曲信前唤息向波表发出指令,从"表格"中逐一找出对应的声音信息,经过合成、加工后回放出来。由于它采用的是真实乐滚睁器的采样,所以效果自然要好于FM。一般波表的乐器声音信息都以44.1KHz、16Bit的精度录制,以达到最真实回放效果。理论上,波大悔岁表容量越大合成效果越好。
7. DSL是什么东西
DSL是数字用户线路(Digital Subscriber Line)的简称,是一项大大提高进入家庭或办公室的普通电话线(本地环路)数字容量的技术。DSL速度受用户到电话局间距离的制约。
DSL面向困戚知两类应用。非对称DSL(ADSL)用于需要较高下行速度的Internet接入。对称DSL(SDSL、HDSL等)是为需要双向高速仔念通信的短程连接设计的。
DSL在所谓的电话网络“本地环路”的“最后一英里”(也就是将家庭和小型办公室用户连接到电话公司中心局(CO)的双绞铜线线路)上提供高速数据传输。随着因特网访问、电子商务、IP电话和视频会议的发展,对高速接入方法的需求也随之增长。
(7)dsl自动滤波装置扩展阅读:
DSL工作原理
电话系统设计之初,主要用来传送话音呼叫,出于经济的考虑,电话系统设计传送频率范围在300Hz到3.4kHz范围的信号(尽管人的话音可以到15kHz,但是这个范围内还是很容易辨别对方的)。
然而本地电话网的到最终用户的铜缆实际上可以提供更高的带宽,至少从最低频率到200-800kHz不等,这取决于电路质量和设备的复杂度(一般认为到最终用户分线器之间接头越少越有利于提高带宽,线路传输路过的环境,电子干扰越小越有益于提高线路带宽)。
DSL服务通过利用电话线的附加频段成功克服了在话音频带上传送大量数据的难题(参看香农定理)。DSL服务通常保留0.3-4kHz这个范围的频段给话音服务,也就是所谓的普通老式电话业务({lang|en|POTS}})使用的频段,使用这个范围以外的频率传送数据。
DSL连接在用户设备DSL调制解调器和电话交换机之间建立,然后交换机通过一些其他的协议与用户真正要连接的(典型的)ISP建立连接。这不同于普通的公共电话网与用户端到端的电话连接。如果用户到交汪消换机距离超过5.5公里,服务质量会因为干扰急剧下降。
8. 自适应陷波器 自适应滤波器
自适应滤波器是根据滤波器的输出量来控制滤禅握袜波器的某个或某些参数,从而达到自动地滤除某些频率分量.
自适应滤波器有4种基本应用类型:
1) 系统辨识:这时参考信号就是未知系统的输出,当误差最小时,此时自适应滤波器就与未知系统具有相近的特贺激性,自适应滤波器用来提供一个在某种意义上能够最好拟合未知装置的线性模型
2) 逆模型:在这类应用中,自适应滤波器的作用是提供一个逆模型,该模型可在某种意义上最好拟合未知噪声装置。理想地,在线性系统的情况下,该逆模型具有等于未知装置转移函数倒数的转移函数,使得二者的组合构成一个理想的传输媒介。该系统输入的延迟构成自适应滤波器的期望响应。在某些应用中,该系统输入不加延迟地用做期望响应。
3) 预测:在这类应用中,自适应滤波器的作用是对随机信号的当前值提供某种意义上的一个最好预测。于是,信号的当前值用作自适应滤波器的期望响应。信号的过去值加到滤波器的输入端。取决于感兴趣的应用,自适应滤波器皮掘的输出或估计误差均可作为系统的输出。在第一种情况下,系统作为一个预测器;而在后一种情况下,系统作为预测误差滤波器。
4) 干扰消除:在一类应用中,自适应滤波器以某种意义上的最优化方式消除包含在基本信号中的未知干扰。基本信号用作自适应滤波器的期望响应,参考信号用作滤波器的输入。参考信号来自定位的某一传感器或一组传感器,并以承载新息的信号是微弱的或基本不可预测的方式,供给基本信号上
具体请看赫金写的《自适应滤波器原理》.
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9. 整流电路的滤波装置用那种比较好
滤除5,7,11,次的谐波,可以使用多个单调谐滤波器,但这样电路复杂,没有必要。滤波装置是必须装在变压器二次侧整流装置的输出端口。根据滤波要求效果来选择滤波装置,一般的电源用π型滤波器就足够了,除非有特殊要求。
一般用来谐波分析的电压是取于整流输出端。
三相的线路是交流电,三相整流输出的一般是一个端口,变为脉动直流电。为了得到比较平稳的直流电,再加装滤波器,滤除交流部分(即脉动)。