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詳解FIR濾波器和IIR濾波器的區別

1. 在相同技術指標下,IIR濾波器由於存在著輸出對輸入的反饋,因而可用比FIR濾波器較少的階數來滿足指標的要求,這樣壹來所用的存儲單元少,運算次數少,較為經濟。例如用頻率抽樣法設計阻帶衰減為-20db的FIR濾波器,其階數要33階才能達到,而如果用雙線性變換法設計只需4-5階的切貝雪夫濾波器,即可達到指標要求,所以FIR濾波器的階數要高5-10倍左右。

2. FIR濾波器可得到嚴格的線性相位,而IIR濾波器則做不到這壹點,IIR濾波器選擇性愈好,則相位的非線性愈嚴重,困而,如果IIR濾波器要得到線性相位,又要滿足幅度濾波的技術要求,必須加全通網絡進行相位校正,這同樣會大大增加濾波器的階數,從這壹點上看,FIR濾波器又優於IIR濾波器。

3. FIR濾波器主要采用非遞歸結構,因而從理論上以及時性從實際的有限精度的運算中,都是穩定的。有限精度運算誤差也較小,IIR濾波器必須采用遞歸的結構,極點必須在Z平面單位圓內,才能穩定,這種結構,運算中的四舍五入處理,有時會引起寄生振蕩。

4. FIR濾波器,由於沖激響應是有限長的,因而可以用快速傅裏葉變換算法,這樣運算速度可以快得多,IIR濾波器則不能這樣運算。

5. 從設計上看,IIR濾波器可以利用模擬濾波器設計的現成閉合公式、數據和表格,因而計算工作量較小,對計算工具要求不高。FIR濾波器則壹般沒有現成的設計公式,窗函數法只給出窗函數的計算工式,但計算通帶、阻帶衰衰減仍無顯示表達式。壹般FIR濾波器設計只有計算機程序可資利用,因而要借助於計算機。

6. IIR濾波器主要是設計規格化的、頻率特性為分段常數的標準低通、高通、帶通、帶阻、全通濾波器,而FIR濾波器則要靈活得多,例如頻率抽樣設計法,可適應各種幅度特性的要求,因而FIR濾波器則要靈活得多,例如頻率器可設計出理想正交變換器、理想微分器、線性調頻器等各種網絡,適應性較廣。而且,目前已有許多FIR濾波器的計算機程序可供使用。

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