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Bandpass- und Bandsperrfilter

Wie eine Kombination aus Hoch- und Tiefpass einen definierten Frequenzbereich durchlässt oder gerade sperrt.

Ein Bandpassfilter ist eine Kombination aus einem Hoch- und einem Tiefpass. Nur Frequenzen zwischen der niedrigen und der hohen Cutoff-Frequenz werden durchgelassen.

Das Bandpass-Reject-Filter (Bandsperre) ist invers zum Bandpass und dämpft im Frequenzbereich zwischen der Low- und High-Cutoff-Frequenz. Die Block-Parameter sind identisch zum Bandpass. Ein Notch-Filter ist genau genommen ein Spezialfall der Bandsperre: sehr schmal und mit hoher Güte, gedacht, um eine einzelne, bekannte Störfrequenz (z. B. 50-Hz-Netzbrumm) gezielt zu entfernen — der allgemeine GNU-Radio-Block „Band Reject Filter" kann dagegen beliebig breit eingestellt werden.

Die Parameter entsprechen denen aller anderen Filtertypen (siehe Filter) — lediglich die Cutoff-Frequenz ist in eine obere und eine untere Frequenz aufgeteilt.

Bandpass-Reject-Filter

Spektrum eines Bandpassfilters

Praxisanwendung: Kanalselektion

Die häufigste Anwendung eines Bandpassfilters in SDR überhaupt: Aus einem breitbandig aufgezeichneten Spektrum (z. B. mehrere MHz auf einmal empfangen) genau den einen Kanal oder Sender herausfiltern, der demoduliert werden soll — alles andere im aufgezeichneten Band wird verworfen. Ein vollständig durchgerechnetes Kanalfilter-Beispiel (48 kHz Abtastrate, $\pm 6$ kHz Nutzband) inklusive Tap-Zahl-Dimensionierung steht im Artikel FIR-Filter.

Praxisanwendung: Störerunterdrückung

Enthält das empfangene Band eine einzelne, bekannte Störfrequenz — etwa einen Pilotton, einen Spurious oder einen benachbarten starken Sender — lässt sich diese gezielt mit einer (Notch-)Bandsperre entfernen, ohne den restlichen, gewünschten Frequenzbereich zu beeinträchtigen. Das ist der klassische Einsatzfall für ein schmales Bandsperrfilter mit hoher Güte.

Demonstrator: Kanalselektion und Störerunterdrückung

Ein breitbandig aufgezeichnetes Spektrum enthält drei Kanäle (300, 500 und 800 Hz) plus Rauschen. Wählen Sie mit den beiden Grenzfrequenzen genau den 500-Hz-Kanal aus und unterdrücken Sie die benachbarten Störer.

Spektrum ● Vorher ● Nachher (gefiltert)
Untere Grenzfrequenz: 450 Hz
Obere Grenzfrequenz: 550 Hz
Signal/Störer vorher:
– dB
Signal/Störer nachher:
– dB