suodatinlohkoja

Suodatinlohko on signaaliprosessoinnissa käytettävä moduuli, joka muokkaa tulosignaalin taajuus- tai aikaprofiilia suodattamalla pois epätoivottuja komponentteja. Se esiintyy sekä digitaalisissa että analogisissa järjestelmissä ja kuvataan usein lohko-ohjauksena tai järjestelmäkaaviona. Suodatinlohkojen tehtävänä on poistaa kohinaa, poimia tietty taajuusalue tai kontrolloida signaalin dynaamista vasteita.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat siirtofunktion H(s) tai H(z) määrittämä vaste sekä suodattimen order. Tyypillisiä ovat matalaläpäisevä (low-pass), korkeataajuinen (high-pass), kaistanläpäisevä (band-pass) sekä kaistankatkaiseva (notch) suodatin. Suodatinlohkoja voidaan toteuttaa sekä FIR- että IIR- tekniikoilla; FIR-lohkoja pidetään usein stabiileina ja helpommin suunniteltavina, kun taas IIR-lohkoihin voidaan saavuttaa vastaavia vasteita pienemmällä laskentamäärällä, mutta ne vaativat vakauden ja numeerisen laadun varmistamisen.

Toteutukset voivat olla laitteistopainotteisia (DSP, FPGA) tai ohjelmallisia. Digitaalisia suodatinlohkoja käytetään yleisesti äänenkäsittelyssä, viestinnässä ja mittausjärjestelmissä. Useita suodatinlohkoja voidaan ketjuttaa tai yhdistää rinnakkain, jolloin muodostuu monivaiheinen tai monipuolinen taajuusvaste.

Suunnittelussa kiinnitetään huomiota vakauteen, numeeriseen tarkkuuteen, latenssiin sekä muistinkäyttöön. Yleisimmät suunnittelumenetelmät ovat FIR- ja IIR-suodattimien perusperiaatteet sekä sovelluksiin optimoidut algoritmit.