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  • 1 # 我的落班

    從效能上來說,IIR濾波器傳遞函式包括零點和極點兩組可調因素,對極點的惟一限制是在單位圓內。因此可用較低的階數獲得高的選擇性,所用的儲存單元少,計算量小,效率高。但是這個高效率是以相位的非線性為代價的。選擇性越好,則相位非線性越嚴重。FIR濾波器傳遞函式的極點固定在原點,是不能動的,它只能靠改變零點位置來改變它的效能。所以要達到高的選擇性,必須用較高的階數;對於同樣的濾波器設計指標,FIR濾波器所要求的階數可能比IIR濾波器高5-10倍,結果,成本較高,訊號延時也較大;如果按線性相位要求來說,則IIR濾波器就必須加全通網路進行相位校正,同樣要大大增加濾波器的階數和複雜性。而FIR濾波器卻可以得到嚴格的線性相位。 從結構上看,IIR濾波器必須採用遞迴結構來配置極點,並保證極點位置在單位圓內。由於有限字長效應,運算過程中將對係數進行舍入處理,引起極點的偏移。這種情況有時會造成穩定性問題,甚至產生寄生振盪。相反,FIR濾波器只要採用非遞迴結構,不論在理論上還是在實際的有限精度運算中都不存在穩定性問題,因此造成的頻率特性誤差也較小。此外FIR濾波器可以採用快速傅立葉變換演算法,在相同階數的條件下,運算速度可以快得多。 另外,也應看到,IIR濾波器雖然設計簡單,但主要是用於設計具有分段常數特性的濾波器,如低通、高通、帶通及帶阻等,往往脫離不了模擬濾波器的格局。而FIR濾波器則要靈活得多,尤其是他易於適應某些特殊應用,如構成數字微分器或希爾波特變換器等,因而有更大的適應性和廣闊的應用領域。 從上面的簡單比較可以看到IIR與FIR濾波器各有所長,所以在實際應用時應該從多方面考慮來加以選擇。從使用要求上來看,在對相位要求不敏感的場合,如語言通訊等,選用IIR較為合適,這樣可以充分發揮其經濟高效的特點;對於影象訊號處理,資料傳輸等以波形攜帶資訊的系統,則對線性相位要求較高。如果有條件,採用FIR濾波器較好。當然,在實際應用中可能還要考慮更多方面的因素。 2,不論IIR和FIR,階數越高,訊號延遲越大;同時在IIR濾波器中,階數越高,係數的精度要求越高,否則很容易造成有限字長的誤差使極點移到單位園外。因此在階數選擇上是綜合考慮的。

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