Vid digital signalbehandling är ett FIR ett filter vars impulsrespons är av begränsad period, som ett resultat av att det sätter sig till noll på begränsad tid. Detta skiljer sig ofta från IIR-filter, som kan ha intern feedback och fortfarande svarar på obestämd tid. Impulsvaret för ett NIR-ordentligt diskret FIR-filter tar exakt N + 1-sampel innan det sedan sätts till noll. FIR-filter är mest populära typ av filter körs i programvara och dessa filter kan vara kontinuerlig tid, analog eller digital och diskret tid. Särskilda typer av FIR-filter är nämligen Boxcar, Hilbert Transformer, Differentiator, Lth-Band och Raised-Cosine.
Vad är FIR-filter?
Termen FIR-förkortning är 'Finite Impulse Response' och det är en av två huvudtyper av digitala filter som används i DSP-applikationer. Filter är signalbalsam och funktion hos varje filter är, det tillåter en växelströmskomponenter och blockerar likströmskomponenter. Det bästa exemplet på filtret är en telefonlinje som fungerar som ett filter. Eftersom det begränsar frekvenser till ett raseri som är betydligt mindre än människans räckvidd kan höra frekvenser.
FIR-filter för digital signalbehandling
Det finns olika typer av filter, nämligen LPF, HPF, BPF, BSF. En LPF tillåter endast lågfrekventa signaler genom dess o / p, så detta filter används för att eliminera höga frekvenser. En LPF är bekväm för att styra det högsta frekvensområdet i en ljudsignal. En HPF är helt motsatt LPF. Eftersom det bara avvisar frekvenskomponenter under något tröskelvärde. Det bästa exemplet på HPF är att stänga av den 60Hz hörbara växelströmmen, som kan väljas upp som brus associerad nästan vilken signal som helst i USA.
Alternativet med IR-filter är ett DSP-filter som också kan vara IIR. IIR-filter använder feedback, så när du i / p en impuls ringer teoretiskt o / p för alltid. Termerna som används för att beskriva IR-filter är Tap, impulssvar, MAC (multiplicera ackumulera), fördröjningslinje, övergångsband och cirkulär buffert.
Designmetoder för FIR-filter
Designmetoderna för FIR-filter baserade på en approximation av idealfiltret. Det efterföljande filtret närmar sig den perfekta egenskapen eftersom filtrets ordning kommer att öka, vilket gör filtret och dess implementering komplicerat ytterligare.
Designprocessen börjar med nödvändigheter och specifikationer FIR-filtret. Metoden som används i designprocessen för filtret beror på implementering och specifikationer. Det finns många fördelar och nackdelar med designmetoderna. Således är det mycket viktigt att välja rätt metod för FIR-filterdesign. På grund av effektiviteten och enkelheten i FIR-filtret används fönstermetoden oftast. Den andra metoden för samplingsfrekvens är också mycket enkel att använda, men det finns en liten dämpning i stoppbandet.
Logisk struktur för FIR-filter
Ett FIR-filter används för att implementera nästan alla typer av digitalt frekvenssvar. Vanligtvis är dessa filter utformade med en multiplikator, adderare och en serie fördröjningar för att skapa utdata från filtret. Följande bild visar det grundläggande FIR-filterdiagrammet med N-längd. Resultatet av förseningar fungerar på ingångsprover. Värdena för hk är koefficienterna som används för multiplikation. Så att o / p åt gången och det är summeringen av alla fördröjda prover multiplicerat med lämpliga koefficienter.
Logisk struktur för FIR-filter
De filterdesign kan definieras som, det är processen att välja längd och koefficienter för filtret. Avsikten är att ställa in parametrarna så att de nödvändiga parametrarna som ett stoppband och passband kommer att ge resultatet från att köra filtret. De flesta ingenjörer använder MATLAB-programvara för att designa filtret.
Vanligtvis definieras filter av deras svar på den separata frekvensen komponenter som hittades i / p-signalen Svaren från filtren klassificeras i tre typer baserat på frekvenser såsom stoppband, passband och övergångsband. Passbandets respons är filterets effekt på frekvenskomponenter som levereras genom mestadels opåverkade.
Frekvenser i ett filters stoppband är, enligt skillnad, mycket reducerade. Övergångsbandet indikerar frekvenserna i mitten, som kan ta emot viss reduktion, men inte helt loss från o / p-signalen.
Frekvenssvar från ett FIR-filter
Frekvensresponsdiagrammet för filtret visas nedan, där ωp är passbandets slutfrekvens, ωs är stoppbandets startfrekvens, liksom mängden dämpning i stoppbandet. Frekvenser b / n ωp och drops sjunker i övergångsbandet och reduceras till något mindre grad. Detta bekräftar att filtret uppfyller de föredragna specifikationerna inkluderar övergångsbandbredd, krusning, filterlängd och koefficienter. Ju längre filter, desto finare kan svaret ställas in. Med N-längden och koefficienterna, float h [N] = {…………}, bestämd, är implementeringen av FIR-filter ganska enkel.
Frekvenssvar från ett FIR-filter
Z Transform av ett FIR-filter är
För ett N-tap FIR-filter med h (k) -koefficient, definieras o / p som
y (n) = h (0) x (n) + h (1) x (n-1) + h (2) x (n-2) + ……… h (N-1) x (nN-1 )
Z-transformationen av filtret är
H (z) = h (0) z-0 + h (1) z-1 + h (2) z-2 + ……… h (N-1) z- (N-1) eller
Överföringsfunktion för FIR-filter
Frekvensresponsformeln för ett FIR-filter
DC-förstärkning av ett FIR-filter är
Tillämpningarna av FIR-filter involverar huvudsakligen digital kommunikation i mottagarens mellanfrekvenssteg. Till exempel tar en digital radio emot och konverterar den analoga signalen till mellanfrekvensen och konverterar den sedan till digital med en digital till analog omvandlare. Använd sedan det ändliga impulssvaret för att välja önskad frekvens. Den används i programvaruradio, som möjliggör lättanpassningsbara filter med bra avslag och utan byte av hårdvara.
Således handlar det här om FIR-filter, FIR-filterdesign, logisk struktur och frekvensrespons för FIR-filter. Vi hoppas att du har fått en bättre förståelse för detta koncept. Vidare, alla frågor angående detta ämne och applikationer, vänligen ge dina förslag och kommentarer i kommentarsektionen nedan. Här är en fråga till dig, vad är skillnaden mellan FIR- och IIR-filter.
