FIR和IIR濾波器的使用范圍區別,如何用matlab設計一個濾波器


一、FIR和IIR濾波器的使用范圍區別:

IIR和FIR數字濾波器的比較

本章和上一章對IIRFIR濾波器的特性和設計方法作了討論,這里有必要將它們各自的優缺點和適用范圍作一個總結。

6.4 IIRFIR數字濾波器的比較

IIR DF

FIR DF

1)相位一般是非線性的

1)相位可以做到嚴格線性

2)不一定穩定

2)一定是穩定的

3)不能用FFT作快速卷積

3)信號通過系統可采用快速卷積

4)一定是遞歸結構

4)主要是非遞歸結構,也可含遞歸環節

5)對頻率分量的選擇性好(零極點可同時起作用)

5)選擇性差

6)相同性能下階次較低

6)相同性能下階次高

7)有噪聲反饋,噪聲大

7)噪聲小

8)運算誤差大,有可能出現極限環振盪

8)運算誤差小,不會出現極限環振盪

9設計有封閉形式的公式,一次完成

9)沒有封閉形式的設計公式,須靠經驗與反復調試

10)對計算手段的要求較低

10)一般需用計算機計算

11)主要用於設計分段常數的標准低通、高通、帶通、帶阻和全通濾波器

11)還可設計正交變換器、微分器、線性預測器、回波抵消器、均衡器、線性調頻器等各種網絡,適用范圍廣

其中,FIR濾波器的最大好處是穩定、線性相位和廣泛的適用范圍,而它的最大缺點是階數高,從而帶來時延大、存儲單元多等問題。例如用頻率抽樣法設計阻帶衰耗為-20dBFIR DF33階,用雙線性法設計同樣指標的切比雪夫IIR DF僅需45階。因此,在一些對時延有嚴格限制的場合就不得不考慮用IIR濾波器。語音信號對相位的非線性不很敏感。數據和圖象信號則往往對濾波器提出線性相位的要求,這就是為什么FIR用得越來越廣的原因。總之,IIRFIR各有特點,在應用時要根據各方面的指標,綜合考慮加以選擇。

 

二、如何使用matlab創建濾波器?

matlab有專門的濾波器函數:fdatool,在命令行輸入這個命令,就可以設計自己的濾波器了,這里比較需要注意的是order參數,就是階數,生成的濾波器系數是階數+1!切記。在界面中選擇file-export可以導出系數,很簡單!

另外還有個函數fvtool,在fdatool的filter manager里面也可以找到,也可以直接命令行輸入,查看濾波器幅度角度頻率響應,當然也可以直接用freqz函數。

參考文獻:

1、http://www.cw.njupt.edu.cn/dsp/learn/019.htm

2、http://blog.21ic.com/user1/4595/archives/2008/45051.html

 


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