Los filtros se utilizan en el procesamiento de señales digitales para eliminar partes indeseables de la señal, como el ruido aleatorio, o para extraer partes útiles de la señal, como las partes de la señal que pertenecen a un rango particular.
Por ejemplo, el audio grabado con un equipo deficiente se puede filtrar para eliminar los elementos no deseados de la señal, haciendo que suene lo más parecido posible al audio original (sin perturbaciones).
Digital Los filtros se pueden clasificar en filtros FIR (respuesta de impulso de duración finita) e IIR (respuesta de impulso de duración infinita). Cuando a un sistema se le proporciona alguna entrada, el resultado o la respuesta lograda se conoce como su respuesta de impulso.
Puntos clave
- Los filtros IIR tienen retroalimentación en su estructura, lo que les permite tener una respuesta de impulso infinita, mientras que los filtros FIR no tienen retroalimentación y tienen una respuesta de impulso finita.
- Los filtros IIR son recursivos y pueden crear respuestas inestables, mientras que los filtros FIR no son recursivos y siempre son estables.
- Los filtros IIR requieren menos potencia computacional que los filtros FIR, pero los filtros FIR pueden tener una mejor respuesta de frecuencia y una fase lineal.
Filtros IIR vs FIR
Los filtros FIR e IIR difieren porque la respuesta de impulso del primero es distinta de cero solo para unas pocas muestras. Los filtros IIR tienen un infinito número de muestras distintas de cero.
Tabla de comparación
| Parámetro de comparación | FIR Filtrar | IIR Filtrar |
|---|---|---|
| Naturaleza | De naturaleza no recursiva porque no reutiliza sus salidas como entradas. | De naturaleza recursiva porque reutiliza una o más de sus salidas como entradas. |
| Eficiencia | Menos eficiente computacionalmente. | Más eficiente computacionalmente. |
| Facilidad de implementación en un circuito. | Debido a la ausencia de un mecanismo de retroalimentación, es más fácil de implementar en un circuito. | Debido a un mecanismo de retroalimentación, es más difícil de implementar en un circuito. |
| Mecanismo de retroalimentación | No utilice circuitos de retroalimentación. | Utiliza un mecanismo de retroalimentación en el que la salida anterior, junto con la entrada presente y pasada, se da como entrada presente. |
| Estabilidad | Más estable ya que la salida actual no tiene ninguna relación con la salida anterior. | Menos estable ya que también utiliza muestras de salida anteriores. |
| Entrada requerida para generar la salida actual | Muestras de entrada presentes y pasadas | Muestras presentes y pasadas de entrada junto con salida pasada. |
| Retraso ofrecido | Ofrece más demora en dar una respuesta | Ofrece menor demora en dar una respuesta |
| Requisito de memoria | Requiere más memoria | Requiere menos memoria |
| Sensibilidad | Menos sensitivo | Más sensible |
| Facilidad de control | Fácil de controlar | bastante dificil de controlar |
¿Qué es un filtro FIR?
Los filtros digitales que generan una respuesta de impulso finito de un sistema dinámico se conocen como filtros FIR. La respuesta de impulso proporcionada por los filtros FIR es de duración finita.
Los filtros FIR no tienen un mecanismo de retroalimentación. Su entrada presente consta únicamente de los valores de entrada presentes y pasados.
¿Qué es un filtro IIR?
Los filtros digitales que generan una respuesta de impulso infinita de un sistema dinámico se conocen como filtros IIR. Las entradas presentes y pasadas se toman como entradas presentes junto con las salidas pasadas.
El filtro IIR funciona de manera que también se consideran las entradas presentes y pasadas y la muestra de salida pasada. Este circuito de retroalimentación es lo que los diferencia de los filtros FIR.
El mecanismo de retroalimentación interno hace que estos filtros sean recursivos. Nunca permiten que su respuesta se establezca en 0 para un impulso aplicado.
Los filtros IR se utilizan mejor para aplicaciones que no requieren fase información, por ejemplo, para monitorear amplitudes de señal.
Principales diferencias entre los filtros FIR y los filtros IIR
- Los filtros FIR son no recursivo. Los filtros IIR son recursiva ya que tienen un mecanismo de retroalimentación. Este último utiliza un mecanismo de retroalimentación in que la salida anterior, junto con la entrada presente y pasada, se da como entrada presente.
- Los filtros FIR son más fácil de implementar pero son menos eficientes computacionalmente que los filtros IIR. Debido a un circuito de retroalimentación, los filtros IIR son difícil de implementar en un circuito
- Los filtros FIR ofrecen una mayor retraso en su respuesta. Oferta filtros IIR menor retraso en responder
- Los filtros FIR requieren más, memoria en comparación con los filtros IIR. Los filtros FIR también son más estable debido a su naturaleza no recursiva. Los filtros IIR, al ser recursivos, son inestable.
- Los filtros FIR son menos sensitivo y son más fáciles de controlar que los filtros IIR.
Última actualización: 11 de junio de 2023
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Piyush Yadav ha pasado los últimos 25 años trabajando como físico en la comunidad local. Es un físico apasionado por hacer que la ciencia sea más accesible para nuestros lectores. Tiene una licenciatura en Ciencias Naturales y un Diploma de Postgrado en Ciencias Ambientales. Puedes leer más sobre él en su página de biografía.
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