fir和iir滤波器这两种滤波器有什么区别

薇薇 2024-06-26 11:28:09
最佳回答
1.两种滤波器都是数字滤波器。根据冲激响应的不同,将数字滤波器分为有限冲激响应(fir)滤波器和无限冲激响应(iir)滤波器。对于fir滤波器,冲激响应在有限时间内衰减为零,其输出仅取决于当前和过去的输入信号值。对于iir滤波器,冲激响应理论上应会无限持续,其输出不仅取决于当前和过去的输入信号值,也取决于过去的信号输出值。-----------------------------------------------------------------------------------------------2.fir:有限脉冲响应滤波器。有限说明其脉冲响应是有限的。与iir相比,它具有线性相位、容易设计的优点。这也就说明,iir滤波器具有相位不线性,不容易设计的缺点。而另一方面,iir却拥有fir所不具有的缺点,那就是设计同样参数的滤波器,fir比iir需要更多的参数。这也就说明,要增加dsp的计算量。dsp需要更多的计算时间,对dsp的实时性有影响。以下都是低通滤波器的设计。fir的设计:fir滤波器的设计比较简单,就是要设计一个数字滤波器去逼近一个理想的低通滤波器。通常这个理想的低通滤波器在频域上是一个矩形窗。根据傅里叶变换我们可以知道,此函数在时域上是一个采样函数。通常此函数的表达式为:sa(n)=sin(n∩)/n∏,但是这个采样序列是无限的,计算机是无法对它进行计算的。故我们需要对此采样函数进行截断处理。也就是加一个窗函数。就是传说中的加窗。也就是把这个时域采样序列去乘一个窗函数,就把这个无限的时域采样序列截成了有限个序列值。但是加窗后对此采样序列的频域也产生了影响:此时的频域便不在是一个理想的矩形窗,而是成了一个有过渡带,阻带有波动的低通滤波器。通常根据所加的窗函数的不同,对采样信号加窗后,在频域所得的低通滤波器的阻带衰减也不同。通常我们就是根据此阻带衰减去选择一个合适的窗函数。如矩形窗、汉宁窗、汉明窗、blackman窗、凯撒窗等。选择一个具体的窗函数之后,根据所设计滤波器的参数来计算所需的阶数、此窗函数的表达式。然后用这个窗函数去和采样序列相乘,就可以得到实际滤波器的脉冲响应。iir的设计(双线性变换法):iir的设计理念是这样的:根据所要设计滤波器的参数去确定一个模拟滤波器的传输函数,然后再根据这个传输函数,通过双线性变换、或脉冲响应不变法来进行数字滤波器的设计。它的设计比较复杂,复杂在于它的模拟滤波器传输函数h(s)的确定。这一点我们可以让软件来实现。然后,我们说一下它的具体实现步骤:首先你要先确定你需要一个什么样的滤波器,巴特沃斯型,切比雪夫型,还是其它什么型的滤波器。当你选定一个型号后,你就可以根据设计参数和这个滤波器的计算公式来确定其阶数、传输函数的表达式。通常这个过程中还存在预扭曲的问题(这只是双线性变换法所需要注意的问题,脉冲响应不变法不存在这种问题)。确定h(s)后,就可以通过双线性变换得到其数字域的差分方程。--------------------------------------------------------------------------------------------------3.对于iir和fir的比较,有些书上有论述。我引用陈怀琛的“数字信号处理教程--matlab释义与实现”: 从性能上来说,iir滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素,对极点的惟一限制是在单位圆内。因此可用较低的阶数获得高的选择性,所用的存储单元少,计算量小,效率高。但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。选择性越好,则相位非线性越严重。fir滤波器传递函数的极点固定在原点,是不能动的,它只能靠改变零点位置来改变它的性能。所以要达到高的选择性,必须用较高的阶数;对于同样的滤波器设计指标,fir滤波器所要求的阶数可能比iir滤波器高5-10倍,结果,成本较高,信号延时也较大;如果按线性相位要求来说,则iir滤波器就必须加全通网络进行相位校正,同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。而fir滤波器却可以得到严格的线性相位。 从结构上看,iir滤波器必须采用递归结构来配置极点,并保证极点位置在单位圆内。由于有限字长效应,运算过程中将对系数进行舍入处理,引起极点的偏移。这种情况有时会造成稳定性问题,甚至产生寄生振荡。相反,fir滤波器只要采用非递归结构,不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题,因此造成的频率特性误差也较小。此外fir滤波器可以采用快速傅里叶变换算法,在相同阶数的条件下,运算速度可以快得多。 另外,也应看到,iir滤波器虽然设计简单,但主要是用于设计具有分段常数特性的滤波器,如低通、高通、带通及带阻等,往往脱离不了模拟滤波器的格局。而fir滤波器则要灵活得多,尤其是他易于适应某些特殊应用,如构成数字微分器或希尔波特变换器等,因而有更大的适应性和广阔的应用领域。 从上面的简单比较可以看到iir与fir滤波器各有所长,所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。从使用要求上来看,在对相位要求不敏感的场合,如语言通信等,选用iir较为合适,这样可以充分发挥其经济高效的特点;对于图像信号处理,数据传输等以波形携带信息的系统,则对线性相位要求较高。如果有条件,采用fir滤波器较好。当然,在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。2,不论iir和fir,阶数越高,信号延迟越大;同时在iir滤波器中,阶数越高,系数的精度要求越高,否则很容易造成有限字长的误差使极点移到单位园外。因此在阶数选择上是综合考虑的. 20210311
汇率兑换计算器

类似问答
  • 什么是接地滤波器
    • 2024-06-26 15:13:07
    • 提问者: 未知
    确实,如果没有仔细选择正确型号及类型的滤波器,那么按照墨菲法则,挑选合适的滤波器将增加研发和生产费用,同时也会推迟产品的上市时间。滤波器有关指标的计算 通过将...
  • 请大家推荐一个有源电力滤波器厂家?
    • 2024-06-26 03:15:28
    • 提问者: 未知
    国产一线品牌:深圳盛弘、麦克斯韦电气、上海思源 赛博电气 深圳英纳仕 追日电气.数百家品牌 估计国内生产apf的厂家有上百家,以上品牌都是最近2年广告比较多的品牌,推广...
  • 超导滤波器是什么?和普通滤波器用什么区别和优点?为什么基站要用超导滤波器?
    • 2024-06-26 06:53:36
    • 提问者: 未知
    超导滤波器是什么?导体在超低温【接近绝对0°k(-273℃),实际上为77°k(-196℃)】时,电阻将趋于零,称为超导体。用超导体制作的高阶滤波器可以实现高陡峭度的滤波特性(陡峭度>30db/mhz)。超导滤波器应用到移动通信基站**的输入端,可以有效地抑制各种类型的,包括邻近通带边缘仅1.5mhz的干扰,从而降低带内互调干扰和底噪声,提高信号传输质量和容量。与普通滤波器的区别?通常在有用信号通...
  • 滤波器q值是什么?
    • 2024-06-26 12:41:04
    • 提问者: 未知
    滤波器的q值q值对实际滤波效果影响倒不大,但q值代表的是损耗 / 输入功率,q值越高,说明损耗越大,意指会有部分能量在滤波器的电感上被损耗掉。在一般的低功率电源滤波器和信号滤波器上,此问题不会太突出。但在较大功率的滤波器上,这个损耗不可小视,一是会引起发热,发热后的电容会引起较大的负面影响,漏电流、耐压、容值等都会随温度变化而变化;二是耗电量大会导致无谓的电损失。
  • 滤波器红点含义
    • 2024-06-26 11:24:24
    • 提问者: 未知
    在工程实际中,非线性随机滤波器的研究和应用悄然兴起。在一些传统线性滤波方法失效的场合,非线性随机滤波方法有时却能取得相当的成功。但非线性随机滤波理论所涉及的内容...
  • 声表面波滤波器 ?
    • 2024-06-26 21:28:15
    • 提问者: 未知
    saw声表滤波器、声表谐振器,是在压电基片材料表面产生并传播、且其振幅随深入基片本材料的深度增加而迅速减少的的...saw声表器件是在压电基片上采用微电子工艺技术制作叉指...
  • 生产陶瓷滤波器厂家有哪些?
    • 2024-06-26 04:33:28
    • 提问者: 未知
    深圳市立维创展科技有限公司 厂家简介:深圳市立维创展科技有限公司,成立于2000年,是专营美国知名品牌中高端系列元...主营产品:压电陶瓷陷波器、石英晶体谐振器、石英晶体滤...
  • 故障滤波器有什么作用
    • 2024-06-26 04:47:23
    • 提问者: 未知
    滤波器的作用:滤波器是一种用来消除干扰杂讯的器件,将输入或输出经过过滤而得到纯净的直流电。对特定频率的频点或该频点以外的频率进行有效滤除的电路,就是滤波器,其功能就是得到一个特定频率或消除一个特定频率。
  • 什么是射频低通滤波器
    • 2024-06-26 22:18:58
    • 提问者: 未知
    用来抑制射频信号的低通滤波器。射频的频段是300khz~300ghz之间。
  • emi滤波器的性能指标
    • 2024-06-26 10:51:11
    • 提问者: 未知
    任何一种产品都有它特定的性能指标,或者是客户所期望的,或者是某些标准所规定的。emi滤波器最重要的技术指标是对干扰的抑制能力,常常用所谓的插入损耗(insertion loss)来表示,它的定义是:没有接入滤波器时从干扰源传输到负载的功率p1和接入滤波器后从干扰源传输到负载的功率p2之比,用...
汇率兑换计算器

热门推荐
热门问答
最新问答
推荐问答
新手帮助
常见问题
房贷计算器-九子财经 | 备案号: 桂ICP备19010581号-1 商务联系 企鹅:2790-680461

特别声明:本网为公益网站,人人都可发布,所有内容为会员自行上传发布",本站不承担任何法律责任,如内容有该作者著作权或违规内容,请联系我们清空删除。