FIR filtras ir IRR filtras
Skaitmeninio signalo apdorojimo programose labai naudojami filtrai, o du populiariausi yra FIR ir IRR filtrai. Yra daugybė žmonių, kurie lieka suglumę dėl vieno ar kito tinkamumo naudoti skirtingomis aplinkybėmis, tarsi būtų daug panašumų abiejuose tipuose, tačiau yra ir ryškių skirtumų. Šiame straipsnyje bus išryškinti FIR ir IRR filtrų skirtumai, kad vartotojai galėtų geriau naudoti šiuos filtrus apdorodami skaitmeninį signalą.
Kas yra FIR filtras?
FIR reiškia baigtinį impulsinį atsaką. Tai reiškia, kad jei buvo pateiktas impulsas, pavyzdžiui, 1, po kurio seka daug nulinių mėginių; nuliai visada pasirodys, kai 1 praeis pro filtro uždelsimo eilutę. Priežastis, kodėl šis filtras vadinamas baigtiniu, yra dėl to, kad trūksta atsiliepimų. Jokie atsiliepimai neužtikrina, kad impulsų atsakas bus baigtinis. Būtent todėl FIR taip pat vadinamas grįžtamojo ryšio filtru. Tačiau net ir tada, kai naudojamas grįžtamasis ryšys, FIR filtrų atsakas yra ribotas.
Kas yra IRR filtras?
Alternatyva FIR filtrams yra IIR arba Infinite Impulse Response filtrai. Išėjimas skamba neribotą laiką, kai įvedamas impulsas esant IIR filtrui.
FIR filtro privalumai
Tiek „FIR“, tiek „IIR“filtrai turi savų bruožų ir privalumų bei trūkumų. Apskritai, FIR pranašumai yra kur kas daugiau nei trūkumai, o tai reiškia, kad jie naudojami plačiau nei IIR filtrai. Toliau pateikiama FIR filtrų pranašumų santrauka.
- Lengviau suprojektuoti FIR filtrus, kad jie būtų linijinės fazės. Šis dizainas atideda įvesties signalą, neiškreipdamas jo fazės.
- FIR filtrus lengva įdiegti, o FIR skaičiavimus visuose DSP mikroprocesoriuose galima atlikti naudojant vieno ciklo funkciją.
- Nesvarbu, ar mažinate imties dažnį (decimuojate), ar didinate imties dažnį (interpoliuojate), naudojant FIR filtrus galima praleisti kai kuriuos skaičiavimus ir taip pagerinti efektyvumą.
- FIR filtrai gali būti montuojami naudojant paprastą dalinę matematiką, kad įgyvendinimas būtų paprastas.
Tačiau, palyginti su IIR filtrais, FIR filtrai naudoja daugiau atminties ir skaičiavimų, kad pasiektų filtro atsako charakteristikas. Be to, yra keletas atsakymų, kuriems FIR filtrai netinka.
Kuo skiriasi FIR filtras ir IRR filtras?
• FIR ir IIR naudojami filtruojant skaitmeninį apdorojimą.
• IIR filtrai priklauso nuo įvesties ir išvesties, o FIR filtrai priklauso tik nuo įvesties.
• IIR filtrai yra nestabilūs, o FIR filtrai yra stabilūs
• IIR filtrams reikia daugiau atminties nei FIR filtrams
• IIR filtrus sunku įdiegti, palyginti su FIR filtrais
• Nors IIR gali lengvai imituoti analoginius signalus, FIR neturi tam galimybių
• FIR filtrai yra aukštesnio lygio nei IIR filtrai
• Kai linijinės charakteristikos nėra svarbios, pirmenybė teikiama IIR filtrams
