Bộ lọc FIR và Bộ lọc IRR
Các ứng dụng Xử lý Tín hiệu Kỹ thuật số sử dụng nhiều bộ lọc, và hai trong số những bộ lọc phổ biến nhất là bộ lọc FIR và bộ lọc IRR. Có nhiều người vẫn còn nhầm lẫn về khả năng sử dụng của cái này hay cái kia trong các trường hợp khác nhau vì mặc dù hai loại này có nhiều điểm giống nhau nhưng cũng có những điểm khác biệt rõ ràng. Bài viết này sẽ nêu rõ sự khác biệt giữa các bộ lọc FIR và IRR để cho phép người dùng sử dụng tốt hơn các bộ lọc này trong xử lý tín hiệu kỹ thuật số.
Bộ lọc FIR là gì?
FIR là viết tắt của Finite Impulse Response. Nó có nghĩa là nếu một xung đã được đặt, ví dụ như 1, theo sau là nhiều mẫu 0; các số 0 sẽ luôn xuất hiện sau khi 1 đi qua đường trễ của bộ lọc. Lý do bộ lọc này được gọi là hữu hạn là vì thiếu phản hồi. Không có phản hồi nào đảm bảo rằng phản ứng xung sẽ là hữu hạn. Đây chính là lý do tại sao FIR còn được gọi là không có bộ lọc phản hồi. Tuy nhiên, ngay cả khi phản hồi được sử dụng, phản hồi là hữu hạn trong trường hợp bộ lọc FIR.
Bộ lọc IRR là gì?
Thay thế cho bộ lọc FIR là bộ lọc IIR hoặc bộ lọc Phản ứng xung vô hạn. Đầu ra đổ chuông vô hạn khi một xung được đưa vào trong trường hợp bộ lọc IIR.
Ưu điểm của Bộ lọc FIR
Cả bộ lọc FIR và IIR đều có các tính năng và ưu nhược điểm riêng. Nói chung, những ưu điểm của FIR nhiều hơn những nhược điểm của nó, có nghĩa là chúng được sử dụng rộng rãi hơn các bộ lọc IIR. Sau đây là tóm tắt về các ưu điểm của bộ lọc FIR.
- Dễ dàng thiết kế bộ lọc FIR hơn ở giai đoạn lót. Thiết kế này trì hoãn tín hiệu đầu vào mà không làm biến dạng pha của nó.
- Bộ lọc FIR dễ cài đặt và việc tính toán FIR trong tất cả các bộ vi xử lý DSP có thể được hoàn thành bằng cách sử dụng chức năng lặp đơn.
- Cho dù bạn đang giảm tốc độ lấy mẫu (phân rã) hay tăng tốc độ lấy mẫu (nội suy), việc sử dụng bộ lọc FIR cho phép bỏ qua một số phép tính, do đó cải thiện hiệu quả.
- Bộ lọc FIR có thể được cài đặt bằng toán học phân số đơn giản làm cho việc triển khai trở nên đơn giản.
Tuy nhiên, so với bộ lọc IIR, bộ lọc FIR sử dụng nhiều bộ nhớ và tính toán hơn để đạt được đặc tính đáp ứng của bộ lọc. Ngoài ra, có một số phản hồi cho rằng bộ lọc FIR không phù hợp.
Sự khác biệt giữa Bộ lọc FIR và Bộ lọc IRR là gì?
• Cả FIR và IIR đều được sử dụng để lọc trong xử lý kỹ thuật số.
• Bộ lọc IIR phụ thuộc vào cả đầu vào và đầu ra trong khi bộ lọc FIR chỉ phụ thuộc vào đầu vào.
• Bộ lọc IIR không ổn định trong khi bộ lọc FIR ổn định
• Bộ lọc IIR yêu cầu nhiều bộ nhớ hơn bộ lọc FIR
• Bộ lọc IIR khó triển khai so với bộ lọc FIR
• Trong khi IIR có thể dễ dàng mô phỏng các tín hiệu tương tự, FIR không có khả năng cho nó
• Bộ lọc FIR có thứ tự cao hơn bộ lọc IIR
• Trong trường hợp đặc điểm tuyến tính không quan trọng, bộ lọc IIR được ưu tiên hơn
