FIR-filter versus IRR-filter
Toepassingen voor digitale signaalverwerking maken veel gebruik van filters, en twee van de meest populaire zijn FIR-filter en IRR-filter. Velen blijven in de war over de bruikbaarheid van de een of de ander in verschillende omstandigheden, alsof er veel overeenkomsten zijn tussen de twee typen, maar er zijn ook opvallende verschillen. In dit artikel worden de verschillen tussen FIR- en IRR-filters belicht, zodat gebruikers deze filters beter kunnen gebruiken bij digitale signaalverwerking.
Wat is FIR-filter?
FIR staat voor Finite Impulse Response. Het betekent dat als er een impuls is gezet, bijvoorbeeld een 1 gevolgd door veel nulmonsters; nullen komen altijd uit nadat 1 door de vertragingslijn van het filter is gegaan. De reden dat dit filter eindig wordt genoemd, is vanwege een gebrek aan feedback. Geen feedback zorgt ervoor dat de impulsrespons eindig zal zijn. Dit is precies waarom FIR ook wel geen feedbackfilter wordt genoemd. Maar zelfs wanneer feedback wordt gebruikt, is de respons eindig in het geval van FIR-filters.
Wat is een IRR-filter?
Het alternatief voor FIR-filters zijn IIR- of Infinite Impulse Response-filters. De output gaat voor onbepaalde tijd over wanneer een impuls wordt ingevoerd in het geval van een IIR-filter.
Voordelen van FIR-filter
Zowel FIR- als IIR-filters hebben hun eigen kenmerken en voor- en nadelen. Over het algemeen zijn de voordelen van FIR veel meer dan de nadelen, waardoor ze op grotere schaal worden gebruikt dan IIR-filters. Hieronder volgt een samenvatting van de voordelen van FIR-filters.
- Het is gemakkelijker om FIR-filters zo te ontwerpen dat ze zich in een linerfase bevinden. Dit ontwerp vertraagt het ingangssignaal zonder de fase te vervormen.
- FIR-filters zijn eenvoudig te installeren en FIR-berekening in alle DSP-microprocessors kan worden voltooid met behulp van de enkele lusfunctie.
- Of u nu de bemonsteringssnelheid verlaagt (decimeren) of de bemonsteringssnelheid verhoogt (interpoleren), het gebruik van FIR-filters maakt het mogelijk om sommige berekeningen weg te laten, waardoor de efficiëntie wordt verbeterd.
- FIR-filters kunnen worden geïnstalleerd met eenvoudige fractionele wiskunde, waardoor implementaties eenvoudig zijn.
In vergelijking met IIR-filters gebruiken FIR-filters echter meer geheugen en berekeningen om een responskenmerk van een filter te verkrijgen. Daarnaast zijn er enkele reacties waarvoor FIR-filters niet geschikt zijn.
Wat is het verschil tussen FIR-filter en IRR-filter?
• Zowel FIR als IIR worden gebruikt voor filtratie bij digitale verwerking.
• IIR-filters zijn afhankelijk van zowel invoer als uitvoer, terwijl FIR-filters alleen afhankelijk zijn van invoer.
• IIR-filters zijn onstabiel, terwijl FIR-filters stabiel zijn
• IIR-filters hebben meer geheugen nodig dan FIR-filters
• IIR-filters zijn moeilijk te implementeren in vergelijking met FIR-filters
• Hoewel IIR gemakkelijk analoge signalen kan simuleren, heeft FIR daar niet de capaciteit voor
• FIR-filters zijn van een hogere orde dan IIR-filters
• Waar lineaire kenmerken niet belangrijk zijn, hebben IIR-filters de voorkeur
