先滤波还是先放大这是一个问题！.docx

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传感器是连接模拟世界与数字世界的桥梁，微弱信号采集是非常具有挑战性的一个应用，我们的目标信号本身就及其微弱，还伴随着各种各样的干扰，信噪比SNR非常低。比如ECG心电信号,只有十几毫伏，而EEG脑电信号只有几到几百微伏,而且还有心电、眼电、肌电、工频等各种干扰，难以采集。对于低SNR微弱信号采集，很多同学会有这样一个疑问：应该先放大，还是先滤波呢？这是一个问题！我喜欢以实际波形举例说明，更清晰容易理解。051015Y = 0.s(t) noise.2025圳 IliM删 Wil0510152025Z=5*Y：比如一个信号X=0.1sin(t)0.1，信号波形见上图第一行，如果X叠加噪声后,降低其信噪比，从时域就很难分辨其波形，SNR被大大降低，带噪信号见上图第二行。对于一个信噪比非常低的信号，噪声幅值是很大的，如果此时先直接用放大器放大，放大后的噪声非常容易导致放大器进入非线性区域(饱和)，进而影响其性能，见上图第三行。因此，在微弱信号处理时，先滤波、再放大，是一个选择，以保障后续电路的要求，这可以满足大部分应用需求。有的场合是第一级放大倍数很低，经过多级滤波后，通过一个高倍数的主放大器对信号进行放大。然而，放大器电子电路本身也会有噪声，如果对SNR要求十分严格，往往需要在放大之后再次滤波，即：滤波-放大-再滤波。