Фильтр нижних частот

Фильтр нижних частот предназначен для эффективного пропускания частотного спектра сигнала ниже частоты среза, и подавляющий частоты сигнала выше этой частоты. Исполнение фильтров нижних частот может быть разнообразной, включая электронные схемы, программные алгоритмы, акустические барьеры, механические системы. Идеальный фильтр нижних частот полностью подавляет все частоты входного сигнала выше частоты среза и пропускает без изменений все частоты ниже частоты среза. Он может быть реализован лишь теоретически с помощью умножения входного сигнала на прямоугольную функцию в частотной области, или, что даёт тот же эффект, свёртки сигнала во временной области с sinc-функцией. Из-за того что sinc-функция имеет ненулевые значения для всех моментов времени вплоть до бесконечности, такой фильтр практически не реализуем. Его можно использовать только для уже записанных цифровых сигналов, либо для идеально периодических сигналов. Реальные фильтры для приложений реального времени могут лишь приближаться к идеальному фильтру. Электронные фильтры нижних частот используются для подавления пульсаций напряжения на выходе выпрямителей переменного тока, для разделения частотных полос в акустических системах, в системах передачи данных для подавления высокочастотных помех и ограничения спектра сигнала. В радиопередатчики применяются для блокировки гармонических излучений, которые могут взаимодействовать с низкочастотным полезным сигналом и создавать помехи другим радиоэлектронным средствам. Механические частоты используют в контурах АВМ непрерывных систем управления в качестве корректирующих звеньев. В обработке изображений низкочастотные фильтры используются для очистки картинки от шума и создания спецэффектов, а также при сжатии изображений.