FIR pret IIR
FIR un IIR ir digitālie filtri, ko parasti izmanto ciparu signālu apstrādē. Ir tikai daži komponenti, kas veido šos filtrus, taču šos komponentus var sakārtot dažādos veidos, lai izveidotu sarežģītus filtrus izmantošanai digitālajā signālu apstrādē.
FIR apzīmē ierobežotu impulsu reakciju, savukārt IIR nozīmē bezgalīgu impulsu reakciju. Lai gan gan FIR, gan IIR kalpo vienam un tam pašam mērķim, abu veidu funkcijās un priekšrocībās un mīnusos ir daudz atšķirību, un šī raksta mērķis ir izcelt abu veidu funkcijas, lai salīdzinātu abus filtru veidus.
FIR gadījumā filtra izejas signāls pēc tam, kad ieejas signāls ir iestatīts no nulles, kas nav nulles, var būt citāds par nulli tikai ierobežotu parauga reižu skaitu, pirms arī izejas signāls kļūst par nulli. No otras puses, izmantojot IIR, filtra izejas signāls var bezgalīgi atšķirties no nulles pēc ieejas signāla iestatīšanas no nulles uz nulli. Var izvēlēties vienu no diviem filtru veidiem, taču izvēle ietekmē filtra projektēšanu un ieviešanu. Kopumā visiem filtrēšanas lietojumiem pietiek ar FIR filtriem. Tie izmanto pieejamo precizitāti labākā veidā, un tie ir arī izturīgi (skaitliski). Tomēr ir gadījumi, kad FIR filtri kļūst pārāk lieli, piemēram, ja tiek izmantots liels filtru koeficientu skaits. Šādos gadījumos FIR filtri kļūst pārāk dārgi un grūti īstenojami, jo tiem ir nepieciešams vairāk laika jaudas un inženierijas laika. Šajā brīdī tiek izmantoti IIR filtri.
Atšķirība starp FIR un IIR
Lielākā atšķirība starp FIR un IIR filtriem ir impulsa reakcija, kas ir ierobežota FIR gadījumā un bezgalīga IIR gadījumā. Tomēr starp abiem ir daudz vairāk atšķirību. Lai nodrošinātu līdzīgu filtrēšanas veiktspēju, FIR filtru ieviešanai ir nepieciešams vairāk reizināšanas un summēšanas nekā IIR. Taču noteiktas datorsistēmas ir vairāk piemērotas FIR, nevis IIR, liekot lietotājam izvēlēties FIR.
FIR filtri nav rekursīvi, savukārt IIR filtri ir rekursīvi. Tādējādi FIR nav iesaistīta atgriezeniskā saite, kas ir ļoti liela IIR gadījumā.
IIR filtrus var veidot, lai simulētu klasiskās analogās filtra reakcijas, kamēr FIR filtri nevar to sasniegt.
IIR ir nedaudz grūtāk lasīt nekā FIR, jo ir atgriezeniskā saite ar IIR. Tad kāpēc izmantot IIR, nevis FIR? Nu, IIR izmanto mazāku koeficientu skaitu nekā FIR, tāpēc lietotājam ir nepieciešams mazāk laika, lai veiktu aprēķinus. Bet FIR filtrus ir vieglāk izstrādāt, lai gan tie nodrošina vienmērīgu reakciju. Tad ir jautājums par stabilitāti. Ja IIR filtri ir slikti izstrādāti, tie var būt nestabili, savukārt FIR filtri vienmēr ir stabili.
Tādējādi mēs redzam, ka gan FIR, gan IIR filtriem ir savs funkciju kopums, kā arī plusi un mīnusi, un tas bieži vien ir atkarīgs no lietotāja prasībām izvēlēties pareizo filtru.
