數(shù)字濾波器有哪些實(shí)現(xiàn)方法?IIR、FIR數(shù)字濾波器有何異同?

今天，小編將在這篇文章中為大家?guī)頂?shù)字濾波器的有關(guān)報(bào)道，通過閱讀這篇文章，大家可以對數(shù)字濾波器的實(shí)現(xiàn)方法以及兩種數(shù)字濾波器的異同具備清晰的認(rèn)識，主要內(nèi)容如下。

一、數(shù)字濾波器定義

數(shù)字濾波器對應(yīng)于模擬濾波器。 我們在常用的離散系統(tǒng)中使用數(shù)字濾波器。 它的主要功能是利用離散時(shí)間系統(tǒng)的特性，其中時(shí)間是一個(gè)變量，然后對外部輸入信號進(jìn)行處理。 這里的輸入信號一般是廣義的波形模型，信號可以是電壓、電流、功率等，當(dāng)然也有頻率之類的。 在實(shí)際操作中，我們也可以將輸入信號波形轉(zhuǎn)化為輸出，即把輸入和輸出反相。 從而達(dá)到我們修改信號頻譜的目的。

二、數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)技術(shù)手段

在了解了數(shù)字濾波器的基本含義后，我們來看看實(shí)現(xiàn)數(shù)字濾波器的技術(shù)手段有哪些。

數(shù)字濾波器實(shí)現(xiàn)信號處理的方法有很多種。在實(shí)踐應(yīng)用中，使用頻率最高的方法有的兩種。 一種是我們的集成電路方法，它將集成電路的各種組件組合成一個(gè)專用設(shè)備。 這種設(shè)備稱為數(shù)字信號處理器，類似于arm架構(gòu)或單片機(jī)架構(gòu)的數(shù)字處理器就是我們常用的一種。 該方法對整批需求具有較高的商業(yè)價(jià)值，因成本低廉，深受市場歡迎; 另一種是使用我們通常用于模擬的x86/x64商用或工業(yè)計(jì)算機(jī)。 這是使用應(yīng)用軟件完全模擬的。 這種方法也用于實(shí)驗(yàn)室或大型數(shù)字濾波項(xiàng)目。 成本高，不適合批量生產(chǎn)和配套。 但是，它是實(shí)驗(yàn)室中最好的模擬方法，在高層次的模擬和計(jì)算方面具有很大的優(yōu)勢。

三、數(shù)字濾波器的對比

最后，我們來看看兩種數(shù)字濾波器有何異同之處。通過這兩種數(shù)字濾波器的對比，大家能夠進(jìn)一步認(rèn)識到數(shù)字濾波器的特點(diǎn)。

數(shù)字濾波器主要有兩種類型，一種是IIR，我們稱之為無限沖激響應(yīng)濾波器，另一種是FIR，它對應(yīng)于IIR，是一種有限沖激響應(yīng)濾波器。設(shè)備。兩種系統(tǒng)都有各自的特點(diǎn)。 FIR 濾波器是一個(gè)沒有閉環(huán)反饋的環(huán)路信號。它的結(jié)構(gòu)比較簡單，可以計(jì)算出嚴(yán)格線性方程的相位。一般來說，不需要相位。嚴(yán)格來說，這個(gè)過濾器一般是不使用的。相反，將使用此過濾器。當(dāng)然，在很多場景下，我們需要對信號進(jìn)行一些實(shí)時(shí)處理。當(dāng)現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多時(shí)，我們對硬件性能的要求也越來越高，市場上很多單片機(jī)已經(jīng)不能滿足要求了。我們實(shí)際的功能需求，一般的8位、16位甚至32位的單片機(jī)和ARM芯片已經(jīng)不能支持這個(gè)算法了。由于專門為數(shù)字處理設(shè)計(jì)的 DSP 控制器的出現(xiàn)，我們的濾波器的效率得到了提高。在很多情況下，DSP 可以使用多組總線并行處理多組實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。充分利用獨(dú)立的計(jì)算設(shè)備，大大提高了我們過濾器的效率。 DSP芯片可以完全彌補(bǔ)硬件的不足，實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的實(shí)時(shí)處理和計(jì)算。與普通微處理器相比，DSP在數(shù)字信號處理方面具有很大的優(yōu)勢。它是MCU和ARM的繼承。它對信號處理做了一些局部的發(fā)展和改進(jìn)，大大提高了數(shù)字處理的能力。特定的數(shù)據(jù)流格式、特定的算法、特殊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，為解決復(fù)雜數(shù)字信號的處理提供了許多優(yōu)越的條件和基礎(chǔ)。 IIR濾波器可以通過對DSP進(jìn)行編程來實(shí)現(xiàn)。 FIR 濾波器實(shí)際上有一些缺陷。這種類型的系統(tǒng)只有零分。它不像IIR系統(tǒng)那樣容易獲得更好的衰減特性，但它也有更明顯的優(yōu)勢。它是由非硬件電路實(shí)現(xiàn)的。與硬件電路相比，濾波器的主要優(yōu)點(diǎn)很多，大家可以在之后的實(shí)踐中一一去發(fā)現(xiàn)哦。

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