FIR-filter vs. IRR-filter
Digital signalbehandlingsapplikationer gør stor brug af filtre, og to af de mest populære er FIR-filter og IRR-filter. Der er mange, der forbliver forvirrede over anvendeligheden af den ene eller den anden under forskellige omstændigheder, som om der er mange ligheder i de to typer, er der også klare forskelle. Denne artikel vil fremhæve forskellene mellem FIR- og IRR-filtre for at gøre det muligt for brugerne at gøre bedre brug af disse filtre i digital signalbehandling.
Hvad er FIR-filter?
FIR står for Finite Impulse Response. Det betyder, at hvis en impuls er blevet sat, for eksempel en 1 efterfulgt af mange nul-sampler; nuller vil altid komme ud efter 1 er passeret gennem filterets forsinkelseslinje. Grunden til at dette filter kaldes finite er på grund af mangel på feedback. Ingen feedback sikrer, at impulsresponsen vil være endelig. Det er netop derfor, FIR også kaldes no feedback filter. Men selv når der anvendes feedback, er responsen begrænset i tilfælde af FIR-filtre.
Hvad er IRR-filter?
Alternativet til FIR-filtre er IIR- eller Infinite Impulse Response-filtre. Udgangen ringer på ubestemt tid, når der indlæses en impuls i tilfælde af IIR-filter.
Fordele ved FIR-filter
Både FIR- og IIR-filtre har deres egne funktioner og fordele og ulemper. Generelt er fordelene ved FIR langt flere end dets ulemper, hvilket betyder, at de bruges mere udbredt end IIR-filtre. Det følgende er en oversigt over fordelene ved FIR-filtre.
– Det er nemmere at designe FIR-filtre til at være i en linerfase. Dette design forsinker inputsignalet uden at forvrænge dets fase.
– FIR-filtre er nemme at installere, og FIR-beregning i alle DSP-mikroprocessorer kan udføres ved hjælp af en enkelt sløjfefunktion.
– Uanset om du reducerer samplehastigheden (decimerer) eller øger samplefrekvensen (interpolerer), giver brugen af FIR-filtre mulighed for at udelade nogle beregninger og dermed forbedre effektiviteten.
– FIR-filtre kan installeres med simpel brøkmatematik, hvilket gør implementeringer enkle.
I sammenligning med IIR-filtre bruger FIR-filtre dog mere hukommelse og beregning for at opnå en responskarakteristik for et filter. Derudover er der nogle svar, som FIR-filtre ikke er egnede til.
Hvad er forskellen mellem FIR-filter og IRR-filter?
• Både FIR og IIR bruges til filtrering i digital behandling.
• IIR-filtre er afhængige af både input og output, mens FIR-filtre kun afhænger af input.
• IIR-filtre er ustabile, mens FIR-filtre er stabile
• IIR-filtre kræver mere hukommelse end FIR-filtre
• IIR-filtre er svære at implementere sammenlignet med FIR-filtre
• Mens IIR nemt kan simulere analoge signaler, har FIR ikke kapacitet til det
• FIR-filtre er af en højere orden end IIR-filtre
• Hvor lineære karakteristika ikke er vigtige, foretrækkes IIR-filtre
