FIR-suodatin vs IRR-suodatin
Digital Signal Processing -sovellukset käyttävät paljon suodattimia, ja kaksi suosituimmista ovat FIR-suodatin ja IRR-suodatin. Monet ovat hämmentyneitä jommankumman käytettävyydestä eri olosuhteissa, ikään kuin näissä kahdessa tyypissä olisi monia yhtäläisyyksiä, mutta myös räikeitä eroja. Tämä artikkeli korostaa eroja FIR- ja IRR-suodattimien välillä, jotta käyttäjät voivat hyödyntää näitä suodattimia paremmin digitaalisessa signaalinkäsittelyssä.
Mikä on FIR-suodatin?
FIR on lyhenne sanoista Finite Impulse Response. Se tarkoittaa, että jos impulssi on asetettu, esimerkiksi 1, jota seuraa useita nollanäytteitä; nollat tulevat aina ulos, kun 1 on kulkenut suodattimen viivelinjan läpi. Syy, miksi tätä suodatinta kutsutaan äärelliseksi, johtuu palautteen puutteesta. Mikään palaute ei takaa, että impulssivaste on rajallinen. Juuri tästä syystä FIR:ää kutsutaan myös ei palautesuodattimeksi. Kuitenkin, vaikka palautetta käytettäisiin, vaste on äärellinen FIR-suodattimien tapauksessa.
Mikä on IRR-suodatin?
Vaihtoehto FIR-suodattimille on IIR- tai Infinite Impulse Response -suodattimet. Lähtö soi loputtomiin, kun IIR-suotimessa syötetään impulssi.
FIR-suodattimen edut
Sekä FIR- että IIR-suodattimilla on omat ominaisuudet sekä hyvät ja huonot puolensa. Yleensä FIR:n edut ovat paljon enemmän kuin sen haitat, mikä tarkoittaa, että niitä käytetään laajemmin kuin IIR-suodattimia. Seuraavassa on yhteenveto FIR-suodattimien eduista.
– FIR-suodattimet on helpompi suunnitella liner-vaiheeseen. Tämä rakenne viivästyttää tulosignaalia vääristämättä sen vaihetta.
– FIR-suodattimet on helppo asentaa ja FIR-laskenta kaikissa DSP-mikroprosessoreissa voidaan suorittaa yhdellä silmukkatoiminnolla.
– Olitpa sitten pienentämässä näytteenottotaajuutta (desimointi) tai lisäämässä näytteenottotaajuutta (interpoloimassa), FIR-suodattimien käyttö mahdollistaa joidenkin laskelmien jättämisen pois, mikä parantaa tehokkuutta.
– FIR-suodattimet voidaan asentaa yksinkertaisella murto-matematiikan avulla, mikä tekee toteutuksista yksinkertaisia.
Ir-suodattimiin verrattuna FIR-suodattimet käyttävät kuitenkin enemmän muistia ja laskentaa suodattimen vasteominaisuuden saavuttamiseksi. Lisäksi on joitakin vastauksia, joihin FIR-suodattimet eivät sovellu.
Mitä eroa on FIR-suodattimen ja IRR-suodattimen välillä?
• Sekä FIR että IIR käytetään suodatukseen digitaalisessa käsittelyssä.
• IIR-suodattimet ovat riippuvaisia sekä tulosta että lähdöstä, kun taas FIR-suodattimet riippuvat vain tulosta.
• IIR-suodattimet ovat epävakaita, kun taas FIR-suodattimet ovat vakaita
• IIR-suodattimet vaativat enemmän muistia kuin FIR-suodattimet
• IIR-suodattimia on vaikea toteuttaa verrattuna FIR-suodattimiin
• Vaikka IIR voi helposti simuloida analogisia signaaleja, FIR:llä ei ole kapasiteettia siihen
• FIR-suodattimet ovat korkeampia kuin IIR-suodattimet
• Jos lineaariset ominaisuudet eivät ole tärkeitä, IIR-suodattimet ovat suositeltavia
