IIR滤波器与FIR滤波器的主要区别
IIR与FIR数字滤器的比较
FIR | IIR | |
设计方法 | 一般无解析的设计公式,要借助计算机程序完成。 | 利用AF的设计图表,可简单、有效地完成设计。 |
设计结果 | 可得到幅频特性(可以多带)和线性相位(优点)。 | 只能得到幅频特性,相频特性未知(缺点),如需要线性相位,须用全通网络校准,但增加滤波器阶数和复杂性。 |
稳定性 | 极点全部在原点(永远稳定),无稳定性问题。 | 有稳定性问题 。 |
因果性 | 总是满足,任何一个非因果的有限长序列,总可以通过一定的延时,转变为因果序列。 | |
结构 | 非递归 | 递归系统 |
运算误差 | 一般无反馈,运算误差小。 | 有反馈,由于运算中的四舍五入会产生极限环。 |
快速算法 | 可用FFT减少运算量。 | 无快速运算方法 |
FIR和IIR比较(有限冲击响应和无限冲击响应)
从性能上进行比较
从性能上来说,IIR滤波器传输函数的极点可位于单位圆内的任何地方,因此可用较低的阶数获得高的选择性,所用的存贮单元少,所以经济而效率高。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。相反,FIR滤波器却可以得到严格的线性相位,然而由于FIR滤波器传输函数的极点固定在原点,所以只能用较高的阶数达到高的选择性;对于同样的滤波器设计指标,FIR滤波器所要求的阶数可以比IIR滤波器高5~10倍,结果,成本较高,信号延时也较大;如果按相同的选择性和相同的线性要求来说,则IIR滤波器就必须加全通网络进行相位较正,同样要大增加滤波器的节数和复杂性。
从结构上看
IIR滤波器必须采用递归结构,极点位置必须在单位圆内,否则系统将不稳定。另外,在这种结构中,由于运算过程中对序列的舍入处理,这种有限字长效应有时会引入寄生振荡。相反,FIR滤波器主要采用非递归结构,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,运算误差也较小。此外,FIR滤波器可以采用快速付里叶变换算法,在相同阶数的条件下,运算速度可以快得多。
IIR和FIR的区别
答:IIR数字滤波器方便简单,但它相位的线性,要采用全通网络进行相位校正。图象处理以及数据传输,都要求信道具有线性相位特性.有限冲击响应(FIR)池波器具有很好的线性相位特性,因此越来越受到广泛的重视。 有限冲击响应(FIR)滤波器的特点:(1)系统的单位冲击响应h(n)在有限个n值处不为零0(2)系统函数H(z)在!:1》0处收敛,极点全部在:=0处(稳定系统)0(3)结构上主要是非递归结构.没有输出到输人的反馈,但有些结构中(例如频率抽样结构)也包含有反馈的递归部分。
有限冲击响应(FIR)滤波器的优点:(1)既具有严格的线性相位(就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变),又具有任意的幅度。(2) FIR滤波器的单位抽样响应是有限长的,因而滤波器性能稳定。(3)只要经过一定的延时,任何非因果有限长序列都能变成因果的有限长序列,因而能用因果系统来实现。(4 )FIR睑波器由于单位冲击响应是有限长的.因而可用快速傅里叶变换(FFT)算法来实现过滤信号,可大大提高运算效率。