FIR filtrs pret IRR filtru
Digitālo signālu apstrādes lietojumprogrammās tiek intensīvi izmantoti filtri, un divi no populārākajiem ir FIR filtrs un IRR filtrs. Ir daudzi, kuri joprojām ir neizpratnē par viena vai otra lietojamību dažādos apstākļos, it kā abos veidos ir daudz līdzību, tomēr ir arī acīmredzamas atšķirības. Šajā rakstā tiks uzsvērtas atšķirības starp FIR un IRR filtriem, lai lietotāji varētu labāk izmantot šos filtrus signālu digitālajā apstrādē.
Kas ir FIR filtrs?
FIR apzīmē ierobežoto impulsu atbildi. Tas nozīmē, ka, ja ir likts impulss, piemēram, 1, kam seko daudz nulles paraugu; nulles vienmēr iznāks pēc tam, kad 1 būs iziet cauri filtra aizkaves līnijai. Šis filtrs tiek saukts par ierobežotu tāpēc, ka trūkst atgriezeniskās saites. Nekādas atsauksmes nenodrošina, ka impulsa reakcija būs ierobežota. Tieši tāpēc FIR tiek saukts arī par atgriezeniskās saites filtru. Tomēr pat tad, ja tiek izmantota atgriezeniskā saite, FIR filtru gadījumā atbilde ir ierobežota.
Kas ir IRR filtrs?
Alternatīva FIR filtriem ir IIR vai Infinite Impulse Response filtri. Izeja zvana uz nenoteiktu laiku, kad tiek ievadīts impulss IIR filtra gadījumā.
FIR filtra priekšrocības
Gan FIR, gan IIR filtriem ir savas īpatnības, kā arī plusi un mīnusi. Kopumā FIR priekšrocības ir daudz vairāk nekā trūkumi, kas nozīmē, ka tos izmanto plašāk nekā IIR filtrus. Tālāk ir sniegts kopsavilkums par FIR filtru priekšrocībām.
- Vieglāk ir izstrādāt FIR filtrus, lai tie būtu līnijpārvadātāju fāzē. Šis dizains aizkavē ieejas signālu, nesagrozot tā fāzi.
- FIR filtrus ir viegli uzstādīt, un FIR aprēķinus visos DSP mikroprocesoros var pabeigt, izmantojot vienas cilpas funkciju.
- Neatkarīgi no tā, vai samazināsiet izlases biežumu (decimējot) vai palielināsiet izlases ātrumu (interpolējot), FIR filtru izmantošana ļauj izlaist dažus aprēķinus, tādējādi uzlabojot efektivitāti.
- FIR filtrus var uzstādīt ar vienkāršu daļēju matemātiku, kas vienkāršo ieviešanu.
Tomēr, salīdzinot ar IIR filtriem, FIR filtri izmanto vairāk atmiņas un aprēķinu, lai sasniegtu filtra reakcijas raksturojumu. Turklāt ir dažas atbildes, kurām FIR filtri nav piemēroti.
Kāda ir atšķirība starp FIR filtru un IRR filtru?
• Gan FIR, gan IIR tiek izmantoti filtrēšanai digitālajā apstrādē.
• IIR filtri ir atkarīgi gan no ieejas, gan izejas, savukārt FIR filtri ir atkarīgi tikai no ieejas.
• IIR filtri ir nestabili, turpretī FIR filtri ir stabili
• IIR filtriem ir nepieciešama lielāka atmiņa nekā FIR filtriem
• IIR filtrus ir grūti ieviest salīdzinājumā ar FIR filtriem
• Kaut arī IIR var viegli simulēt analogos signālus, FIR tam nav iespējas
• FIR filtri ir augstākā secībā nekā IIR filtri
• Ja lineārajiem parametriem nav nozīmes, priekšroka jādod IIR filtriem
