什么是滤波器（如低通滤波器和高通滤波器），作用及实现方法是怎样的？

滤波器是一种通信和信号处理领域中广泛使用的工具，其基本功能是对输入的信号进行频率或空间域上的选择性操作，从而提取出所需的信息或者对不需要的干扰进行抑制。
根据不同的应用需求，滤波器可以分为多种类型，其中最为常见的两类是线性时不变滤波器（Linear Time-Invariant Filters, LTI）和非线性滤波器。LTI滤波器通常基于数学模型，可以对信号进行处理而不改变信号的形状；非线性滤波器则更加复杂，它可以模拟人类听觉、视觉等感知系统的特性，从而实现更为复杂的信号处理任务。
在线性时不变滤波器的范畴中，高通滤波器和低通滤波器是非常典型的两种。它们的名称直接反映了它们的主要用途：高通滤波器主要用来保留高频成分而滤除低频成分，常用于去除图像中的模糊噪声或在语音识别中对背景噪声进行抑制; 低通滤波器相反，它主要用于提取信号的低频成分并忽略高频细节，常见于平滑图像或是降低音频信号的噪音。
这两类滤波器的实现在大多数情况下都是基于离散时间信号处理和傅里叶变换的原理实现的。通过将连续信号转换为离散的序列形式，再利用数字信号处理器或其他计算设备对其进行快速计算和处理即可完成相应的滤波操作。具体来说，可以通过构建卷积运算来实现滤波器的设计和调整。