مرشح FIR مقابل مرشح IIR: الفرق والمقارنة

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تتمتع مرشحات FIR باستجابة نبضية محدودة ، مما يعني أن إخراجها يعتمد فقط على عدد محدود من المدخلات السابقة ، في حين أن مرشحات IIR لها استجابة نبضية لانهائية.
2. تكون مرشحات FIR ثابتة دائمًا لأن أقطابها موجودة داخل دائرة الوحدة ، بينما قد تكون مرشحات IIR غير مستقرة اعتمادًا على معاملات المرشح.
3. تتميز مرشحات FIR بخصائص المرحلة الخطية ، مما يعني أنها تحافظ على معلومات مرحلة إشارة الإدخال ، في حين أن مرشحات IIR قد تؤدي إلى تشويه الطور.

ما هو مرشح FIR؟

تعد مرشحات FIR واحدة من اثنين من المرشحات الرقمية الأساسية التي لا تولد أي تعليقات وتقدم استجابة محدودة. لديه استجابة مرشح لمدة محدودة ويستقر على الصفر خلال فترة زمنية محدودة. تم تصميم مرشحات FIR لتكون خطية، مما يعني أنها تؤخر الاستجابة ولكنها لا تغير الطور. إنها أكثر ملاءمة للتطبيقات متعددة المعدلات التي تسمح بالتصفية أو الاستيفاء أو كليهما. أثناء أداء كلا النوعين من المهام، تسمح مرشحات FIR للشخص بحذف بعض الحسابات، وبالتالي توفير كفاءة حسابية أفضل.

فهي سهلة التنفيذ ولها خصائص رقمية مرغوبة. نظرًا لخاصية مرشحات FIR ، يتم استخدامها بشكل شائع في مرشحات DSP. أحد الاستخدامات الأساسية لمرشحات FIR هو محول Hilbert. مرشحات FIR المختلفة المستخدمة هي معاملات متناظرة مرتبة ، معاملات متماثلة ذات ترتيب فردي ، معاملات غير متماثلة مرتبة ، ومعاملات غير متماثلة من الترتيب الفردي.

ما هو مرشح IIR؟

مرشح IIR هو مرشح متكرر يستخدم المدخلات والمخرجات السابقة والمدخلات الحالية لحساب إخراج المرشح. وظيفة المرشح هي السماح بمرور إشارات محددة مع إنكار الباقي. تستخدم مرشحات IIR بيانات الإخراج الحالية والسابقة أيضًا للعمل. من الناحية العملية ، لا تصبح الاستجابة النبضية من مرشحات IIR صفراً في أي وقت. الأنظمة التي تستخدم مرشحات IIR لا تصل أبدًا إلى حالة استرخاء في النهاية. تقريبا كل التناظرية المرشحات هي مرشحات IIR ، لكن المرشحات الرقمية قد تكون إما IIR أو FIR.

الاستجابة النبضية التي تم إنشاؤها في مرشحات IIR لا حصر لها بسبب حلقة التغذية الراجعة للنظام. على سبيل المثال ، إذا أدخلت إدخالًا (عينة واحدة واحدة متبوعة بالعديد من العينات 1) ، فستحصل على عدد لا نهائي من القيم غير الصفرية كإخراج.

المرشحات التي تم إنشاؤها بواسطة مرشح IIR سريعة وتتطلب حسابات وذاكرة أقل. ولكن من الصعب تنفيذها باستخدام حساب النقطة الثابتة.

الفرق بين مرشح FIR وفلتر IIR

1. مرشحات FIR لها استجابة زمنية محدودة ، لكن الاستجابة المتولدة في مرشحات IIR تستمر لأوقات غير محدودة ، وتستمر التعليقات الداخلية في الاستجابة باستمرار.
2. يتم استخدام مرشحات FIR مع الأنظمة التي لديها 0 استجابة. ومع ذلك، لا تسمح مرشحات IIR أبدًا بضبط الاستجابة على 0.
3. ليس من الممكن دائمًا تنفيذ مرشحات IIR باستخدام المعاملات والمقادير ؛ ومع ذلك ، يمكنك استخدامها بسلاسة لتنفيذ مرشحات FIR.
4. تتطلب مرشحات FIR ذاكرة أكبر لتقديم استجابة مرشح معين. في نفس الوقت ، تعمل مرشحات IIR بكفاءة عالية مع متطلبات ذاكرة أقل لتقديم استجابات التصفية.
5. يحذف FIR بعض الحسابات أثناء تقديم الاستجابة. من ناحية أخرى ، يجب حساب كل ناتج بشكل منفصل على مرشحات IIR على الرغم من إمكانية حذف الحسابات لاحقًا.

مقارنة بين مرشح FIR وفلتر IIR

معلمة المقارنة	فلتر التنوب	مرشح IIR
تعريف	مرشحات FIR هي واحدة من اثنين من المرشحات الرقمية الأساسية التي لا تولد أي ردود فعل وتقدم استجابة محدودة	مرشح IIR هو المرشح الرقمي الذي يستخدم المدخلات والمخرجات السابقة والمدخلات الحالية لحساب إخراج المرشح.
أشكال كاملة	استجابة دفعة محدودة	استجابة دافعة لانهائية
استخدام	تُستخدم مرشحات FIR في الاتصالات وتطبيقات معالجة الإشارات والإلكترونيات الاستهلاكية والصوت وما إلى ذلك.	تستخدم مرشحات IIR في المقاومات ، المكثفات ، المحاثات ، إلخ.
الطبيعة	غير متكرر	العودية
وظيفة النقل	فقط الأصفار موجودة	الأصفار ، وكذلك الأعمدة ، موجودة أيضًا.

مراجع حسابات

1. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/j.1538-7305.1974.tb02745.x
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8318772/

آخر تحديث: 30 يوليو 2023