FIR vs IIR
FIR ja IIR on digitaalsed filtrid, mida tavaliselt kasutatakse digitaalse signaalitöötluse jaoks. Need filtrid moodustavad vaid üksikud komponendid, kuid neid komponente saab digitaalse signaalitöötluse jaoks keerukate filtrite valmistamiseks mitmel viisil korraldada.
FIR tähistab piiratud impulssreaktsiooni, samas kui IIR tähendab lõpmatut impulssreaktsiooni. Kuigi nii FIR kui ka IIR täidavad sama eesmärki, on nende kahe tüübi funktsioonides ning plussides ja miinustes palju erinevusi ning selle artikli eesmärk on tuua esile mõlema funktsioonid, et võrrelda kahte tüüpi filtrit.
FIR-is võib filtri väljundsignaal pärast seda, kui sisendsignaal on nullist erinev alt nulliks seatud, olla nullist erinev ainult piiratud arvu proovivõtukordade jooksul, enne kui väljundsignaal muutub samuti nulliks. Teisest küljest võib IIR-is filtri väljundsignaal olla nullist erinev lõpmatult pärast seda, kui olete sisendsignaali mitte-nullist nulli seadnud. Valida saab ühe kahest filtritüübist, kuid valik mõjutab filtri kavandamist ja rakendamist. Üldiselt piisab kõigi filtreerimisrakenduste jaoks FIR-filtritest. Nad kasutavad olemasolevat täpsust paremini ja on ka (arvuliselt) tugevad. Siiski on juhtumeid, kui FIR-filtrid muutuvad liiga suureks, näiteks kui kasutatakse suurt hulka filtrikoefitsiente. Sellistel juhtudel muutuvad FIR-filtrid liiga kalliks ja neid on raske rakendada, kuna need nõuavad rohkem aega, võimsust ja projekteerimisaega. Sel ajal hakkavad mängu IIR-filtrid.
Erinevus FIR-i ja IIR-i vahel
Suurim erinevus FIR- ja IIR-filtrite vahel on impulssreaktsioon, mis on FIR-i puhul lõplik ja IIR-i puhul lõpmatu. Siiski on nende kahe vahel palju rohkem erinevusi. Sarnase filtreerimisjõudluse jaoks nõuab FIR-filtrite rakendamine rohkem korrutamist ja liitmist kui IIR. Kuid teatud arvutisüsteemid sobivad rohkem FIR-i kui IIR-i jaoks, mistõttu kasutaja kasutab FIR-i.
FIR-filtrid ei ole rekursiivsed, IIR-filtrid aga rekursiivsed. Seega puudub FIR-i tagasiside, mis on IIR-i puhul vägagi olemas.
IIR-filtreid saab konstrueerida nii, et see simuleerib klassikalisi analoogfiltri reaktsioone, samas kui FIR-filtrid ei suuda seda saavutada.
IIR-i on natuke raskem lugeda kui FIR-i, kuna IIR-iga on tagasisidet. Miks siis kasutada IIR-i FIR-i asemel? Noh, IIR kasutab vähem koefitsiente kui FIR, nii et kasutajal kulub arvutuste tegemiseks vähem aega. Kuid FIR-filtreid on lihtsam kujundada, kuigi need annavad tasase vastuse. Siis on stabiilsuse küsimus. Kui need on halvasti konstrueeritud, võivad IIR-filtrid olla ebastabiilsed, samas kui FIR-filtrid on alati stabiilsed.
Nii näeme, et nii FIR- kui ka IIR-filtritel on oma funktsioonide komplekt ning ka plussid ja miinused ning õige filtritüübi valimine sõltub sageli kasutaja vajadustest.
