4.2.3 IR 与 FIR 滤波器的比较
IIR滤波器与 FIR 滤波器是最常见的数字滤波器,两者的结构及分析方法相似。为更好地理解两种滤波器的异同,下面对其进行简单的比较,以便在具体工程设计中更合理地选择滤波器种类,以更少的资源获取所需的性能。本节先直接给出两种滤波器的性能差异及应用特点9],在本章后续介绍FIR及IR滤波器的设计方法、FPGA 实现结构时,读者可以进一步加深对这两种滤波器的理解。
(1)通常在满足同样幅频响应设计指标情况下,FIR 滤波器的阶数等于5~10倍IIR 滤波器的阶数。
(2)FIR滤波器能得到严格的线性相位特性(当滤波器系数具有对称性时),IIR滤波器在相同的阶数情况下,具有更好的幅度特性,但相位特性是非线性的。
(3)FIR滤波器的单位脉冲响应是有限长的,一般采用非递归结构,必是稳定的系统,即使在有限精度运算时,误差也较小,即受有限字长效应影响较小。IR滤波器必须采用递归结构,极点在单位圆内时才能稳定。这种具有反馈的结构,由于运算的舍入处理,易引起振荡现象(参见例3-2)。
(4)FIR滤波器的运算是一种卷积运算,它可以利用快速傅里叶变换和其他快速算法来实现,运算速度快。IR滤波器无法采用类似的快速算法。
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