FIR vs IIR Filter

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In meinem Filterdesign gibt FIR die Ordnung 14 und IIR die Ordnung 8 oder 4. Was sind also die Nachteile des IIR-Designs?

Jayesh Parmar
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Ich habe die Phasenantworten des FIR- und IIR-Filters aufgezeichnet. Das IIR-Filter liefert keine lineare Phase im Durchlassbereich, während FIR dies tut. warum ist das?
Jayesh Parmar
Ich würde es erstaunlich finden, wenn eine FIR mit 14 Abgriffen die Arbeit eines Order-8 IIR in Bezug auf die Schärfe des Cutoffs erledigen könnte. nicht einmal annähernd.
Robert Bristow-Johnson

Antworten:

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Typischerweise besteht der Vorteil eines FIR-Filters darin, dass es einfach ist, eine lineare Phasenantwort zu erhalten, und dass die numerische Stabilität normalerweise kein Problem darstellt.

Ein IIR-Filter erfordert normalerweise weniger Abgriffe (wie Sie beobachtet haben), ist also rechnerisch effizienter, aber die Phasenantwort ist tendenziell etwas unregelmäßig, und die numerische Stabilität ist eher ein Problem.

Es hängt also wirklich davon ab, ob die Phasenantwort oder die Rechenbandbreite für Sie wichtiger sind und ob Sie eine Arithmetik mit begrenzter Genauigkeit (z. B. auf einem Mikrocontroller) verwenden, die Probleme mit einem IIR-Filter verursachen kann.

Paul R.
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Nachteil von IIR:

  1. Phasenverzögerung abhängig von der Frequenz
  2. Welligkeit im Durchlassbereich

Vorteile IIR:

  1. Benötigt weniger RAM zur Ausführung
  2. Erfordert weniger Multiplikations- und Addierschritte

Vorteile von FIR:

  1. Kann Durchlassband und Stoppbandwelligkeit angeben
  2. Kann die Phasenverzögerung angeben
  3. Konstante Verzögerung möglich (absolute Zeit, bis das Signal aus dem Filter austritt)

Nachteile von FIR:

  1. Benötigt mehr Abgriffe, um die gleiche Leistung wie ein IIR zu erzielen - bedeutet mehr Berechnungen pro Probe (mehr Arbeit für den Prozessor)
  2. Benötigt mehr Taps, um die gleiche Leistung wie ein IIR zu erzielen - bedeutet, dass Sie mehr Speicher benötigen, um die Arbeit zu erledigen. Nicht so sehr ein Problem auf einem PC, sondern eher ein Problem in kleineren Systemen, in denen der Speicher knapp ist.
JRE
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Nicht alle IIR-Filter haben Welligkeiten im Durchlassbereich. Die beiden Probleme hängen nicht zusammen. (Betrachten Sie Tchebyshev Typ 2 oder einen Butterworth.)
Robert Bristow-Johnson