Filtri se koriste u digitalnoj obradi signala za uklanjanje nepoželjnih dijelova signala, kao što je slučajni šum, ili za izdvajanje korisnih dijelova signala, kao što su dijelovi signala koji pripadaju određenom rasponu.
Na primjer, zvuk snimljen lošom opremom može se filtrirati kako bi se uklonili neželjeni elementi iz signala, čineći ga što sličnijim izvornom zvuku (bez smetnji).
Digitalni filtri se mogu klasificirati u FIR (impulsni odziv s konačnim trajanjem) i IIR (impulsni odziv s beskonačnim trajanjem). Kada sustav dobije neki ulaz, postignuti ishod ili odgovor poznat je kao njegov impulsni odziv.
Ključni za poneti
- IIR filteri imaju povratnu spregu u svojoj strukturi, što im omogućuje beskonačni impulsni odziv, dok FIR filteri nemaju povratnu spregu i imaju konačan impulsni odziv.
- IIR filteri su rekurzivni i mogu stvoriti nestabilne odgovore, dok su FIR filteri nerekurzivni i uvijek stabilni.
- IIR filtri zahtijevaju manje računalne snage od FIR filtara, ali FIR filtri mogu imati bolji frekvencijski odziv i linearnu fazu.
IIR vs FIR filteri
FIR i IIR filtri se razlikuju jer je impulsni odziv prvog različit od nule za samo nekoliko uzoraka. IIR filteri imaju beskonačan broj uzoraka različitih od nule.
Tabela za usporedbu
| Parametar usporedbe | FIR Filter | IIR Filter |
|---|---|---|
| Priroda | Nerekurzivne je prirode jer ne koristi ponovno svoje izlaze kao ulaze. | Rekurzivne prirode jer ponovno koristi jedan ili više svojih izlaza kao ulaze. |
| Učinkovitost | Manje računalno učinkovit. | Računski učinkovitiji. |
| Jednostavnost implementacije u krugu | Zbog nepostojanja mehanizma povratne sprege, lakše ga je implementirati u krug. | Zbog mehanizma povratne sprege, teže ga je implementirati u krug. |
| Mehanizam povratne sprege | Nemojte koristiti povratni krug. | Koristi mehanizam povratne sprege u kojem se prethodni izlaz, u kombinaciji sa sadašnjim i prošlim unosom, daje kao sadašnji unos. |
| Stabilnost | Stabilniji jer sadašnji izlaz nema nikakav odnos s prethodnim izlazom. | Manje stabilan jer koristi i prethodne izlazne uzorke. |
| Ulaz potreban za generiranje strujnog izlaza | Sadašnji i prošli uzorci unosa | Sadašnji i prošli uzorci ulaza zajedno s prošlim izlazom. |
| Ponuđena odgoda | Nudi više odgode u pružanju odgovora | Nudi manje kašnjenje u pružanju odgovora |
| Zahtjev za memoriju | Zahtijeva više memorije | Zahtijeva manje memorije |
| Osjetljivost | Manje osjetljivo | Osjetljiviji |
| Jednostavnost kontrole | Jednostavan za kontrolu | Prilično teško kontrolirati |
Što je FIR filter?
Digitalni filtri koji generiraju konačni impulsni odziv dinamičkog sustava poznati su kao FIR filtri. Impulsni odziv FIR filtara je ograničenog trajanja.
FIR filteri nemaju povratni mehanizam. Njihov sadašnji unos sastoji se samo od sadašnjih i prošlih ulaznih vrijednosti.
Što je IIR filter?
Digitalni filtri koji generiraju beskonačni impulsni odziv dinamičkog sustava poznati su kao IIR filtri. Sadašnji i prošli inputi uzimaju se kao sadašnji input u kombinaciji s prošlim outputima.
IIR filtar radi na način da se sadašnji i prošli ulazi i prošli izlazni uzorak također uzimaju u obzir. Ovaj povratni krug je ono što ih razlikuje od FIR filtera.
Interni mehanizam povratne sprege čini ove filtre rekurzivnima. Oni nikada ne dopuštaju da se njihov odgovor smiri na 0 za primijenjeni impuls.
IR filteri se najbolje koriste za aplikacije koje ne zahtijevaju fazu informacije, na primjer, za praćenje amplituda signala.
Glavne razlike između FIR filtera i IIR filtera
- FIR filteri su nerekurzivan. IIR filteri su rekurzivna budući da imaju mehanizam povratne sprege. Potonji koristi a povratni mehanizam in koji prethodni izlaz, u kombinaciji sa sadašnjim i prošlim unosom, dan je kao sadašnji unos.
- FIR filteri su lakši za provedbu ali su manje računalno učinkoviti od IIR filtara. Zbog povratne sprege, IIR filteri su teško izvedivo u krugu.
- FIR filteri nude a veće kašnjenje u njihovom odgovoru. Ponuda IIR filtera manje kašnjenje u odgovaranju.
- FIR filteri zahtijevaju više memorija u usporedbi s IIR filterima. FIR filteri su također stabilniji zbog njihove nerekurzivne prirode. IIR filteri, budući da su rekurzivni, jesu nestabilan.
- FIR filteri su manje osjetljiva i lakše ih je kontrolirati od IIR filtara.
Zadnje ažuriranje: 11. lipnja 2023
Uložio sam mnogo truda u pisanje ovog posta na blogu kako bih vam pružio vrijednost. Bit će mi od velike pomoći ako razmislite o tome da to podijelite na društvenim medijima ili sa svojim prijateljima/obitelji. DIJELJENJE JE ♥️
Piyush Yadav proveo je posljednjih 25 godina radeći kao fizičar u lokalnoj zajednici. On je fizičar koji strastveno želi učiniti znanost dostupnijom našim čitateljima. Posjeduje diplomu prirodnih znanosti i poslijediplomski studij znanosti o okolišu. Više o njemu možete pročitati na njegovom bio stranica.
Uravnoteženi pristup članka u raspravi o prednostima i nedostacima obje vrste filtara vrijedan je pohvale.
Slažem se. Izbjegava se favoriziranje jedne vrste u odnosu na drugu i predstavlja nepristrana analiza.
Pristup članka usporedbi FIR i IIR filtara je i zanimljiv i poučan.
Dobro strukturiran i informativan tekst. Detaljne usporedbe služe kao vrijedne reference za profesionalce i entuzijaste.
Detaljna analiza FIR i IIR filtara u članku je vrlo korisna za one koji traže sveobuhvatno razumijevanje teme.
Apsolutno. Objašnjenja su precizna i dobro organizirana.
Članak ne raspravlja o primjenama takvih filtara u stvarnom svijetu, ograničavajući njihov praktični značaj.
Komercijalno dostupne implementacije i praktični slučajevi uporabe bili bi vrijedni dodaci.
Razlika između FIR i IIR filtara u smislu implementacije sklopa mogla bi se dodatno razraditi radi jasnoće.
Dogovoren. Vizualna pomagala ili dijagrami mogu pomoći u učinkovitom prenošenju razlika u implementaciji.
Teoretski koncepti mogu biti izazovni za shvatiti bez vizualizacije.
Članak nudi dragocjene uvide u FIR i IIR filtre, ali fokus na osjetljivost mogao bi se dodatno razjasniti.
Aspekt osjetljivosti može zahtijevati detaljnije objašnjenje kako bi čitatelji u potpunosti shvatili njegovo značenje.
Vjerujem da bi se razlike u osjetljivosti mogle bolje razjasniti kako bi se poboljšalo čitateljsko razumijevanje.
Cijenim detaljnu usporedbu i jasno objašnjenje funkcioniranja ovih filtara.
Osvježenje je vidjeti objašnjenje na visokoj razini koje ne pojednostavljuje temu previše.
Članak izvrsno rastavlja složene koncepte na razumljive dijelove.
Ovaj je članak iznimno informativan i pruža sve potrebne pojedinosti za razumijevanje ključnih razlika između FIR i IIR filtara. Dobro strukturiran i jednostavan za praćenje.
Ne mogu se više složiti. Detaljna usporedna tablica posebno je korisna.
Smatram da je usporedba FIR i IIR filtara pronicljiva i neophodna za DSP entuzijaste i profesionalce.
Temeljito ispitivanje ključnih razlika unosi jasnoću u temu koja se često pogrešno shvaća.
Tehnički žargon u ovom članku mogao bi biti težak za razumijevanje čitateljima koji nemaju dobro iskustvo u DSP-u.
Vjerujem da čitatelji trebaju imati određenu razinu razumijevanja i da nije potrebno previše pojednostavljivati sadržaj.
Apsolutno. Rječnik pojmova bio bi koristan za one koji nisu upoznati s DSP terminologijom.