FIR vs IIR
FIR a IIR jsou digitální filtry, které se běžně používají při digitálním zpracování signálu. Tyto filtry tvoří pouze několik komponent, ale tyto komponenty lze různě uspořádat a vytvořit tak složité filtry pro použití při digitálním zpracování signálu.
FIR znamená Finite Impulse Response, zatímco IIR znamená Infinite Impulse Response. Ačkoli FIR i IIR slouží stejnému účelu, existuje mnoho rozdílů ve funkcích a výhodách a nevýhodách těchto dvou typů a tento článek má v úmyslu zdůraznit vlastnosti obou a porovnat tyto dva typy filtrů.
V FIR může být výstupní signál filtru poté, co byl vstupní signál nastaven z nenulové hodnoty na nulu, nenulový pouze po konečný počet vzorkování, než se výstupní signál také stane nulou. Na druhou stranu v IIR může být výstupní signál filtru nenulový nekonečně poté, co nastavíte vstupní signál z nenulového na nulový. Můžete si vybrat jeden ze dvou typů filtrů, ale výběr ovlivňuje návrh a implementaci filtru. Obecně pro všechny filtrační aplikace jsou FIR filtry dostačující. Lépe využívají dostupnou přesnost a jsou také robustní (numericky). Existují však případy, kdy se FIR filtry stanou příliš velkými, například když se použije velký počet koeficientů filtru. V takových případech se FIR filtry stanou příliš drahými a obtížně implementovatelné, protože vyžadují více času, energie a inženýrského času. Tehdy vstupují do hry IIR filtry.
Rozdíl mezi FIR a IIR
Největším rozdílem mezi FIR a IIR filtry je impulsní odezva, která je konečná v případě FIR a nekonečná v případě IIR. Rozdílů mezi těmito dvěma je však mnohem více. Pro podobný výkon filtrování vyžaduje implementace FIR filtrů více násobení a součtů než IIR. Ale některé počítačové systémy jsou vhodnější pro FIR než IIR, což uživatele přiměje přejít na FIR.
FIR filtry jsou nerekurzivní, zatímco IIR filtry jsou rekurzivní. V FIR tedy není zahrnuta žádná zpětná vazba, což je velmi důležité v případě IIR.
IIR filtry mohou být navrženy tak, aby simulovaly odezvy klasických analogových filtrů, zatímco FIR filtry toho dosáhnout nemohou.
IIR je o něco hůře čitelný než FIR, protože s IIR existuje zpětná vazba. Proč tedy používat IIR nad FIR? IIR využívá menší počet koeficientů než FIR, takže uživatel potřebuje méně času, než provede výpočty. Ale FIR filtry se snáze navrhují, i když poskytují plochou odezvu. Pak je tu otázka stability. Pokud jsou IIR filtry špatně navrženy, mohou být nestabilní, zatímco FIR filtry jsou vždy stabilní.
Vidíme tedy, že filtry FIR i IIR mají svou vlastní sadu funkcí a také klady a zápory a výběr správného typu filtru často závisí na požadavcích uživatele.
