FIR kontra IIR
FIR i IIR to filtry cyfrowe powszechnie używane w przetwarzaniu sygnałów cyfrowych. Istnieje tylko kilka elementów, które składają się na te filtry, ale elementy te można rozmieścić na różne sposoby, tworząc skomplikowane filtry do wykorzystania w cyfrowym przetwarzaniu sygnału.
FIR oznacza skończoną odpowiedź impulsową, podczas gdy IIR oznacza nieskończoną odpowiedź impulsową. Chociaż zarówno FIR, jak i IIR służą temu samemu celowi, istnieje wiele różnic w funkcjach oraz zaletach i wadach tych dwóch typów, a ten artykuł ma na celu podkreślenie cech obu w celu porównania dwóch typów filtrów.
W FIR, sygnał wyjściowy filtra, po ustawieniu sygnału wejściowego z niezerowego na zero, może być niezerowy tylko przez skończoną liczbę próbkowania, zanim sygnał wyjściowy również stanie się zerem. Z drugiej strony w IIR sygnał wyjściowy filtra może być niezerowy w nieskończoność po ustawieniu sygnału wejściowego z niezerowego na zero. Można wybrać jeden z dwóch typów filtrów, ale wybór ma wpływ na projektowanie i implementację filtra. Ogólnie rzecz biorąc, dla wszystkich zastosowań filtrujących filtry FIR są wystarczające. Lepiej wykorzystują dostępną precyzję i są również solidne (liczbowo). Zdarzają się jednak przypadki, gdy filtry FIR stają się zbyt duże, na przykład, gdy używana jest duża liczba współczynników filtrów. W takich przypadkach filtry FIR stają się zbyt drogie i trudne do wdrożenia, ponieważ wymagają więcej czasu zasilania i czasu inżynieryjnego. Wtedy do gry wchodzą filtry IIR.
Różnica między FIR i IIR
Największą różnicą między filtrami FIR i IIR jest odpowiedź impulsowa, która jest skończona w przypadku FIR i nieskończona w przypadku IIR. Istnieje jednak znacznie więcej różnic między tymi dwoma. Aby uzyskać podobną wydajność filtrowania, implementacja filtrów FIR wymaga więcej mnożenia i sumowania niż IIR. Ale niektóre systemy komputerowe są bardziej przystosowane do FIR niż IIR, co powoduje, że użytkownik wybiera FIR.
Filtry FIR nie są rekurencyjne, podczas gdy filtry IIR są rekurencyjne. W związku z tym nie ma sprzężenia zwrotnego związanego z FIR, które jest bardzo duże w przypadku IIR.
Filtry IIR mogą być zaprojektowane tak, aby symulować klasyczne reakcje filtrów analogowych, podczas gdy filtry FIR nie mogą tego osiągnąć.
IIR jest nieco trudniejszy do odczytania niż FIR, ponieważ istnieje sprzężenie zwrotne z IIR. Dlaczego więc używać IIR nad FIR? Cóż, IIR używa mniejszej liczby współczynników niż FIR, więc wykonanie obliczeń zajmuje użytkownikowi mniej czasu. Ale filtry FIR są łatwiejsze do zaprojektowania, chociaż dają płaską odpowiedź. Następnie pojawia się kwestia stabilności. Źle zaprojektowane filtry IIR mogą być niestabilne, podczas gdy filtry FIR są zawsze stabilne.
Zatem widzimy, że zarówno filtry FIR, jak i IIR mają swój własny zestaw funkcji, a także zalet i wad, a wybór odpowiedniego typu filtra często zależy od wymagań użytkownika.
