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Hochpassfilter

Lässt hohe Frequenzen durch und dämpft tiefe — mit denselben Parametern wie der Tiefpassfilter.

Ein Hochpassfilter ist ein Filter, das hohe Frequenzen eines Signals durchlässt und gleichzeitig tiefere Frequenzen dämpft oder blockiert.

Die Parameter des Hochpassfilter-Blocks entsprechen denen aller anderen Filtertypen — Cutoff-Frequenz, Transition Width, Gain, Decimation und Fensterwahl funktionieren identisch, nur mit invertiertem Durchlassbereich. Details dazu im Artikel Filter.

Wie man im Spektrum gut erkennen kann, sind in diesem Beispiel die Frequenzen unterhalb der Cutoff-Frequenz vom Filter gedämpft.

Hochpassfilter-Block in GNU Radio Companion

Spektrum nach Hochpassfilterung

Praxisanwendung: DC-Spike/LO-Leakage entfernen

Bei den meisten günstigen SDR-Empfängern (u. a. RTL-SDR) handelt es sich um Zero-IF/Direct-Conversion-Empfänger: Der lokale Oszillator mischt direkt ins Basisband, ohne Zwischenfrequenz. Dabei koppelt ein Teil des LO-Signals unvermeidlich in den Empfangspfad ein und erzeugt einen charakteristischen, sehr schmalen Spike bei 0 Hz genau in der Mitte des Spektrums (DC-Offset bzw. LO-Leakage). Das ist ein reines Hardware-Artefakt, kein empfangenes Signal.

Ein Hochpassfilter mit sehr niedriger Cutoff-Frequenz (nur wenige Hz bis Hz-Bruchteile) entfernt genau diesen Spike, ohne das eigentliche Nutzsignal drumherum zu beeinträchtigen — solange die Cutoff-Frequenz deutlich unterhalb der niedrigsten interessierenden Nutzsignalfrequenz liegt. Ein zu hoch gewählter Cutoff würde dagegen echten Signalanteil mit abschneiden.

Demonstrator: DC-Spike/LO-Leakage entfernen

Ein 500-Hz-Nutzsignal ist von einem dominanten DC-Offset (LO-Leakage bei 0 Hz) überlagert. Erhöhen Sie die Grenzfrequenz, um den Spike zu entfernen — aber Vorsicht: eine zu hohe Grenzfrequenz schneidet auch das Nutzsignal an.

Spektrum ● Vorher ● Nachher (gefiltert)
Grenzfrequenz $f_c$: 20 Hz
DC-Pegel vorher:
– dB
DC-Pegel nachher:
– dB
Nutzsignal-Pegel:
– dB