基本内容

概念简介

二阶带通滤波器

　　BPF在通信中（band-pass filter），即带通滤波器，是一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。比如RLC振荡回路就是一个模拟带通滤波器。

一个理想的带通滤波器应该有平稳的通带（bandpass，允许通过的频带），同时限制限制所有通带外频率的波通过。但是实际上，没有真正意义的理想带通滤波器。真实的滤波器无法完全过滤掉所设计的通带之外的频率的波。事实上，在理想通带边界有一部分频率衰减的区域，不能完全过滤，这一曲线被称做滚降斜率(roll-off)。滚降斜率通常用dB度量来表示频率的衰减程度。一般情况下，滤波器的设计就是把这一衰减区域做的尽可能的窄，以便该滤波器能最大限度接近完美通带的设计。

还有这样的定义：具有单一的传输频带（或具有小的相对衰减的通带）的滤波器，它从大于零的下限频率延伸到有限的上限频率。

原理介绍

网络上数据的截获主要依赖于所使用的操作系统，不同的操作系统一般有不同的实现途径。在UNIX或Linux系统中，一般采用由美国洛伦兹伯克利国家实验室所编写的专用于数据包捕获功能的API函数库Libpcap来实现。Libpcap实质上是一个系统独立的API函数接口，用于用户层次的数据截获工作，Libpcap接口支持基于BSD的数据包过滤器（BPF，Berkeley Packet Fliter）的数据过滤机制。

目前，许多版本UNIX和Linux平台上多数嗅探器都是基于BPF开发的。这主要是因为监听程序以用户级别进程工作，数据包的拷贝必须跨越内核/用户保护界限，这就需要使用名为数据包过滤器（Packet Fliter）的内核代理程序。BPF过滤使用了新的基于寄存器的预过滤机制，它的缓存机制也对整体效率提高有很大作用。

BPF在核心设置了过滤器，预先可对数据包进行过滤，并且只将用户需要的数据提交给用户进程。每个BPF都有一个Buffer，如果过滤器判断接收某个包，BPF就将它复制到相应的Buffer中暂存起来，等收集到足够的数据后再一起提交给用户进程，提高了效率。

应用领域

有源带通滤波器

在信号处理过程中，所处理的信号往往混有噪音，从接收到的信号中消除或减弱噪音是信号传输和处理中十分重要的问题。根据有用信号和噪音的不同特性，提取有用信号的过程称为滤波，实现滤波功能的系统称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，数字滤波器应用极为广泛，这里只列举部分应用最成功的领域。

(1) 语音处理

语音处理是最早应用数字滤波器的领域之一，也是最早推动数字信号处理理论发展的领域之一。该领域主要包括5个方面的内容:

第一，语音信号分析。即对语音信号的波形特征，统计特性，模型参数等进行分析计算；

第二，语音合成。即利用专用数字硬件或在通用计算机上运行软件来产生语音；

第三，语音识别。即用专用硬件或计算机识别人讲的话，或者识别说话的人；

第四，语音增强。即从噪音或干扰中提取被掩盖的语音信号。