作业帮IIR和FIR滤波器有什么联系吗?设计上的或者是关系上的联系
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/04 14:22:10
IIR和FIR滤波器有什么联系吗?设计上的或者是关系上的联系
IIR和FIR滤波器有什么联系吗?设计上的或者是关系上的联系
IIR和FIR滤波器有什么联系吗?设计上的或者是关系上的联系
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.