فیلتر FIR در مقابل فیلتر IRR
برنامه‌های پردازش سیگنال دیجیتال از فیلترها استفاده زیادی می‌کنند و دو مورد از محبوب‌ترین آنها فیلتر FIR و فیلتر IRR هستند. بسیاری از کسانی هستند که در مورد قابلیت استفاده یکی یا دیگری در شرایط مختلف سردرگم می شوند، زیرا شباهت های زیادی در این دو نوع وجود دارد، تفاوت های فاحشی نیز وجود دارد. این مقاله تفاوت‌های بین فیلترهای FIR و IRR را برجسته می‌کند تا کاربران بتوانند استفاده بهتری از این فیلترها در پردازش سیگنال دیجیتال داشته باشند.
FIR Filter چیست؟
FIR مخفف Finite Impulse Response است. به این معنی که اگر یک ضربه قرار داده شده است، به عنوان مثال یک 1 به دنبال بسیاری از نمونه های صفر; صفرها همیشه پس از عبور 1 از خط تاخیر فیلتر بیرون می آیند.دلیل نامیده شدن این فیلتر محدود به دلیل عدم بازخورد است. هیچ بازخوردی تضمین نمی کند که پاسخ ضربه ای محدود خواهد بود. دقیقاً به همین دلیل است که به FIR بدون فیلتر بازخورد نیز گفته می شود. با این حال، حتی زمانی که از بازخورد استفاده می شود، پاسخ در مورد فیلترهای FIR محدود است.
فیلتر IRR چیست؟
جایگزین فیلترهای FIR فیلترهای IIR یا Infinite Impulse Response هستند. هنگامی که یک ضربه در مورد فیلتر IIR وارد می شود، خروجی به طور نامحدود زنگ می زند.
مزایای فیلتر FIR
هر دو فیلتر FIR و IIR ویژگی ها و مزایا و معایب خاص خود را دارند. به طور کلی، مزایای FIR بسیار بیشتر از معایب آن است، به این معنی که آنها بیشتر از فیلترهای IIR استفاده می شوند. در زیر خلاصه ای از مزایای فیلترهای FIR آورده شده است.
- طراحی فیلترهای FIR برای قرار گرفتن در فاز لاینر آسانتر است. این طراحی سیگنال ورودی را بدون تحریف فاز آن به تاخیر می اندازد.
– نصب فیلترهای FIR آسان است و محاسبه FIR در همه ریزپردازنده‌های DSP می‌تواند با استفاده از تابع حلقه تکی تکمیل شود.
- چه در حال کاهش نرخ نمونه (تخریب)، چه افزایش نرخ نمونه (interpolating)، استفاده از فیلترهای FIR امکان حذف برخی از محاسبات را فراهم می کند و در نتیجه کارایی را بهبود می بخشد.
– فیلترهای FIR را می توان با ریاضیات کسری ساده نصب کرد که پیاده سازی را ساده می کند.
با این حال، در مقایسه با فیلترهای IIR، فیلترهای FIR از حافظه و محاسبات بیشتری برای دستیابی به ویژگی پاسخ یک فیلتر استفاده می کنند. علاوه بر این، برخی از پاسخ‌ها وجود دارند که فیلترهای FIR برای آنها مناسب نیستند.
تفاوت بین فیلتر FIR و فیلتر IRR چیست؟
• هر دو FIR و IIR برای فیلتراسیون در پردازش دیجیتال استفاده می شوند.
• فیلترهای IIR به ورودی و خروجی وابسته هستند در حالی که فیلترهای FIR فقط به ورودی بستگی دارند.
• فیلترهای IIR ناپایدار هستند در حالی که فیلترهای FIR پایدار هستند
• فیلترهای IIR به حافظه بیشتری نسبت به فیلترهای FIR نیاز دارند
• اجرای فیلترهای IIR در مقایسه با فیلترهای FIR دشوار است
• در حالی که IIR می تواند به راحتی سیگنال های آنالوگ را شبیه سازی کند، FIR ظرفیت آن را ندارد
• فیلترهای FIR از مرتبه بالاتری نسبت به فیلترهای IIR هستند
• در جاهایی که مشخصه های خطی مهم نیستند، فیلترهای IIR ترجیح داده می شوند
