什么是现代滤波？什么是数字滤波？他们是一个概念吗

Question

他们都包含那些常用的方法？最小二乘滤波和卡尔曼滤波属于数字滤波吗？

Answer 1

现代滤波说实话，我从来没看到过这种说法，无论在国内还是国外的经典教材中，估计是某人新提的一种（百度文库里面有一些所谓的现代滤波器的资料，不过仔细一看，里面的这些滤波器模型，无一不是经典滤波器，而且都有几十年的年头了，说不上是新东西，只是挂上一个现代，其实表达的是现在所使用的滤波器）。
数字滤波是用数学（特别是统计学）的方法，对于采集的数据进行分析，利用数学原理滤除差异较大的数据，保持数据的灵敏度和稳定性。
后面的这两种都是经典数字滤波法，说白了都是数学。
前者用的最广，后者在机器人视觉里面用得很多。

追问

是不是经典滤波或现代滤波里面的的滤波指的都是一些模型，或者说是方法，而数字滤波和模拟滤波则是它们实现的途径和方式？最小二乘滤波和卡尔曼滤波这些模型可以用数字滤波的方式在电脑上实现吗？

追答

经典滤波和现代滤波里面，所指得滤波器模型是一样的（硬件方面的滤波器其实进展并不大），但现代滤波还加入了数字滤波的很多概念，比如你说的卡尔曼滤波。
现实中两者的结合使用效果最好，不过滤波器的硬件很复杂，是最麻烦的模拟电路类型之一，所有也有一些硬件水平不够的设计师单独用数字滤波的。
模拟滤波就是用硬件电路来实现，最常用的是运算放大器，电容、电感和电阻构成的特殊电路。
数字滤波就是在数字芯片上，借助数学工具，用软件程序实现对数据的处理（使数据平滑），方法很多很多，最小二乘法是最简单的一种，还有什么平滑指数法什么，这些都是算法，你可以找一本专门讲算法的书看看。
卡尔曼滤波是用矩阵的方式进行数据处理，在电脑上可以用软件实现（凡是做机器人视觉的都用电脑做，例子很多很多，可以上中国知网看看），简单的也可以利用DSP、FPGA、ARM等芯片实现。

追问

真专业啊，我正要做一个项目方案，用到滤波，要在电脑上完成。我看到有好几种滤波方案，最小二乘、卡尔曼、五点三次平滑滤波等等，搞不懂，不知道采用哪种方案。有什么好的教材可以推荐一下吗，这些滤波程序写起来复杂吗，一般用什么语言写比较好？谢谢

追答

我现在也在研究着呢，不过时间和精力还很有限，就最小二乘算做得比较熟练的。
你要写滤波程序，关键要看你的工作环境和界面条件，移植性最好的还是C语言，水平高的可以用VC++。
我建议你先去知网、万方或者当地的数字图书馆上找一些资料看看。这东西蛮复杂的，很多博士论文里就用卡尔曼滤波算法。