单片机与DSP：视频有源滤波器的演进与应用

视频有源滤波器在单片机与DSP领域起着关键作用，尤其是在处理视频信号时。早期的视频滤波器主要是无源的LC电路，但随着技术的进步，它们被集成放大器和RC滤波器所改进，实现了更小尺寸和更高的效率。灵敏度分析与预失真方法的应用提升了滤波器的性能，尤其是在克服早期设计的不足方面。 高性能运算放大器和专用PC软件的引入简化了宽带有源滤波器的设计过程，使得滤波器的定制更加便捷。然而，尽管如此，设计时仍需考虑特定的应用场景和信号制式，因为不同的应用会有不同的要求。例如，抗混叠滤波器是关键组件，位于ADC前，其目标是抑制高于奈奎斯特频率的信号，确保采样率的一半以上不会干扰到数字转换。过渡带设计通常要求非常陡峭，以最大限度地减少高频噪声。 对于ITU-601等标准，抗混叠滤波器可能需要模拟滤波器、数字滤波器和过采样ADC的协同工作。而在PC图像处理这类应用中，简单的滤波通常就足够，且对选择性要求较低。重建滤波器，如（sinx）/x或零阶保持校正器，用于DA C输出后，主要任务是去除由于采样导致的叠影，而非消除DAC时钟干扰。这类滤波器对相位线性度的需求不如抗混叠滤波器严格。 视频信号制式多样，如RGB、分量视频、复合视频和RGB PC图像等，每种制式都有其特定的性能要求。线性相位是所有滤波器设计的核心目标，群延时特性决定了相位线性度的重要性。不同的应用场景，如抗混叠处理对NTSC、PAL/DVB和ITU标准下视频信号的处理，有着不同的线性相位精度要求。因此，设计视频有源滤波器时必须综合考虑信号特性和应用需求，以提供最优的性能。