Фильтр FIR против фильтра IRR
Приложения цифровой обработки сигналов широко используют фильтры, и два самых популярных из них - FIR-фильтр и IRR-фильтр. Многие остаются в замешательстве относительно удобства использования того или другого в различных обстоятельствах, как будто в этих двух типах есть много общего, но есть и явные различия. В этой статье будут освещены различия между фильтрами FIR и IRR, чтобы пользователи могли лучше использовать эти фильтры в цифровой обработке сигналов.
Что такое КИХ-фильтр?
FIR означает конечную импульсную характеристику. Это означает, что если был поставлен импульс, например, 1, за которым следует множество нулевых отсчетов; нули всегда будут выходить после того, как 1 пройдет через линию задержки фильтра. Причина, по которой этот фильтр называется конечным, заключается в отсутствии обратной связи. Отсутствие обратной связи гарантирует, что импульсная характеристика будет конечной. Именно поэтому FIR также называют фильтром без обратной связи. Однако даже при использовании обратной связи отклик в случае КИХ-фильтров конечен.
Что такое фильтр IRR?
Альтернативой КИХ-фильтрам являются БИХ-фильтры или фильтры с бесконечной импульсной характеристикой. Выход звонит бесконечно, когда на вход подается импульс в случае БИХ-фильтра.
Преимущества КИХ-фильтра
И КИХ, и БИХ фильтры имеют свои особенности, плюсы и минусы. В общем, преимуществ FIR намного больше, чем его недостатков, что означает, что они используются более широко, чем фильтры IIR. Ниже приводится краткий обзор преимуществ КИХ-фильтров.
– КИХ-фильтры легче проектировать так, чтобы они находились в лайнерной фазе. Эта конструкция задерживает входной сигнал, не искажая его фазу.
– КИХ-фильтры просты в установке, а расчет КИХ во всех микропроцессорах DSP может быть выполнен с использованием функции одиночного цикла.
– Независимо от того, уменьшаете ли вы частоту дискретизации (прореживание) или увеличиваете частоту дискретизации (интерполируете), использование КИХ-фильтров позволяет пропустить некоторые вычисления, тем самым повысив эффективность.
– КИХ-фильтры можно установить с помощью простой математической обработки дробей, упрощающей реализацию.
Однако, по сравнению с БИХ-фильтрами, КИХ-фильтры используют больше памяти и вычислений для достижения характеристик отклика фильтра. Кроме того, есть ответы, для которых КИХ-фильтры не подходят.
В чем разница между FIR-фильтром и IRR-фильтром?
• И FIR, и IIR используются для фильтрации в цифровой обработке.
• БИХ-фильтры зависят как от входа, так и от выхода, тогда как КИХ-фильтры зависят только от входа.
• БИХ-фильтры нестабильны, тогда как КИХ-фильтры стабильны
• БИХ-фильтры требуют больше памяти, чем КИХ-фильтры
• БИХ-фильтры сложнее реализовать по сравнению с КИХ-фильтрами
• В то время как IIR может легко имитировать аналоговые сигналы, FIR не имеет для этого возможностей
• КИХ-фильтры имеют более высокий порядок, чем БИХ-фильтры
• Там, где линейные характеристики не важны, предпочтение отдается БИХ-фильтрам
