Różnica między filtrem FIR a filtrem IRR

Filtr FIR a filtr IRR

Aplikacje do cyfrowego przetwarzania sygnałów intensywnie wykorzystują filtry, a dwa najbardziej popularne to filtry FIR i filtry IRR. Jest wielu, którzy są zdezorientowani co do użyteczności jednego lub drugiego w różnych okolicznościach, ponieważ chociaż istnieje wiele podobieństw między tymi dwoma typami, istnieją również rażące różnice. W tym artykule podkreślone zostaną różnice między filtrami FIR i IRR, aby umożliwić użytkownikom lepsze wykorzystanie tych filtrów w cyfrowym przetwarzaniu sygnału.

Co to jest filtr FIR?

FIR oznacza Finite Impulse Response. Oznacza to, że jeśli został nadany impuls, na przykład 1, po którym następuje wiele próbek zerowych; zera zawsze będą pojawiać się po przejściu 1 przez linię opóźnienia filtra. Powodem, dla którego ten filtr jest nazywany skończonym, jest brak sprzężenia zwrotnego. Brak sprzężenia zwrotnego zapewnia, że ​​odpowiedź impulsowa będzie skończona. Właśnie dlatego FIR nazywany jest również filtrem bez sprzężenia zwrotnego. Jednak nawet przy zastosowaniu sprzężenia zwrotnego odpowiedź jest skończona w przypadku filtrów FIR.

Co to jest filtr IRR?

Alternatywą dla filtrów FIR są filtry IIR lub Infinite Impulse Response. Wyjście dzwoni w nieskończoność, gdy w przypadku filtra IIR podawany jest impuls.

Zalety filtra FIR

Zarówno filtry FIR, jak i IIR mają własne funkcje oraz zalety i wady. Ogólnie rzecz biorąc, zalety FIR to znacznie więcej niż jego wady, co oznacza, że ​​są one stosowane szerzej niż filtry IIR. Poniżej znajduje się podsumowanie zalet filtrów FIR.

- Łatwiej jest zaprojektować filtry FIR w fazie liniowej. Taka konstrukcja opóźnia sygnał wejściowy bez zniekształcania jego fazy.

- Filtry FIR są łatwe w instalacji, a obliczenia FIR we wszystkich mikroprocesorach DSP można uzupełnić za pomocą funkcji pojedynczej pętli.

- Niezależnie od tego, czy zmniejszasz częstotliwość próbkowania (dziesiątkowanie), czy zwiększasz częstotliwość próbkowania (interpolacja), użycie filtrów FIR pozwala pominąć niektóre obliczenia, zwiększając w ten sposób wydajność.

- Filtry FIR można instalować za pomocą prostej matematyki ułamkowej, co upraszcza implementacje.

Jednak w porównaniu z filtrami IIR filtry FIR zużywają więcej pamięci i obliczeń, aby uzyskać charakterystykę odpowiedzi filtra. Ponadto istnieją odpowiedzi, dla których filtry FIR nie są odpowiednie.