Diferencia entre el filtro FIR y el filtro IIR

Tanto FIR como IIR son las dos clasificaciones principales de filtros digitales utilizados para la filtración de señales. La diferencia crucial entre los filtros FIR e IIR es que el filtro FIR proporciona una respuesta de impulso de un período finito. A diferencia de IIR, es un tipo de filtro que genera una respuesta de impulso de duración infinita para un sistema dinámico.

Aquí estamos hablando de respuesta de impulso finito e infinito. Pero que es respuesta impulsiva?

Entonces, básicamente, sabemos que la respuesta de un sistema define el comportamiento del sistema de acuerdo con la variación en los parámetros externos asociados con el sistema. Por lo tanto, la respuesta de impulso de un sistema se define como el resultado o la respuesta que se logra cuando el sistema recibe señales de entrada (generalmente conocido como un impulso).

De manera más simple, podemos decir que la respuesta de impulso proporciona la reacción de un sistema dinámico con respecto a una variable independiente (por ejemplo, el tiempo). En este artículo, discutiremos los principales factores que diferencian entre los filtros FIR e IIR.

Gráfica comparativa

Base de comparación Filtro FIR Filtro IIR

Definición de filtro FIR

Un tipo de filtro digital que genera una respuesta de impulso finito de un sistema dinámico se conoce como filtros FIR. Más simplemente, podemos decir que aquí la respuesta de impulso proporcionada por el filtro es de duración finita. En los filtros FIR, la respuesta se fija en cero en un período de tiempo finito, por lo que se denomina así. En el caso de los filtros FIR, la El filtro de orden n genera n+1 muestras antes de quedar fijo en 0.

La siguiente figura representa una forma discreta de filtro FIR:

En los filtros FIR, la retroalimentación no está presente, por lo que estos operan solo con valores de entrada presentes y pasados. Por lo tanto, la salida es la suma de una cantidad finita de muestras finitas de valores de entrada. Por lo tanto, estos son altamente estables. La ecuación generalizada para el filtro FIR se da como:

:N es la longitud del filtro.

Los filtros FIR se utilizan con sistemas que tienen respuesta 0.

Definición de filtro IIR

El tipo de filtro digital que está diseñado para generar una respuesta de impulso infinita de un sistema dinámico se conoce como filtro IIR. Como un mecanismo de retroalimentación interno está presente en estos filtros, el filtro opera por un período de tiempo indefinido. Los filtros IIR son utilizados por los sistemas que generan una respuesta infinita.

El siguiente filtro representa la estructura del filtro IIR:

El filtro IIR funciona de manera que no solo se tienen en cuenta las entradas presentes y pasadas, sino también la muestra de salida pasada. La ecuación en forma general para el filtro IIR se da como:

Como estos filtros soportan la operación recursiva. Por lo tanto, nunca permite que su respuesta se estabilice en 0 para el impulso aplicado. El requisito de memoria y el tiempo computacional mejoran la eficiencia de los filtros IIR. Además, es bastante fácil convertir un filtro analógico en un filtro IIR digital.

Diferencias clave entre el filtro FIR e IIR

1. El filtro FIR genera una salida de un sistema dinámico utilizando las muestras de valores de entrada presentes y pasados. Mientras que un filtro IIR usa valores de entrada presentes y pasados ​​junto con el valor de salida pasado para generar la salida actual.
2. Los filtros FIR no utilizan circuito de retroalimentaciónmientras que los filtros IIR hacen uso del bucle de retroalimentación para proporcionar una salida anterior junto con la entrada actual.
3. Soporte de filtros FIR filtrado de fase linealSin embargo, los filtros IIR no admiten el filtrado de fase lineal.
4. Como los filtros FIR tienen más fuerza en comparación con los filtros IIR, estos ofrecen un funcionamiento más flexible que los filtros IIR.
5. los función de transferencia del sistema que tiene un filtro FIR contiene solo ceros. Mientras que en el caso de los filtros IIR, la función de transferencia contiene polos y ceros.
6. Los filtros FIR muestran no recursivos conducta. Pero los filtros IIR muestran un comportamiento recursivo.
7. Debido a la ausencia del circuito de retroalimentación, el implementación de filtros FIR en un sistema es bastante fácil en comparación con los filtros IIR en los que está presente un circuito de retroalimentación.
8. los demora en proporcionar una respuesta en el caso de los filtros FIR es mayor que la del filtro IIR.
9. Los filtros FIR son más estables ya que aquí la salida actual no tiene ninguna relación con la salida anterior. Pero los filtros IIR son menos estables ya que también utilizan muestras de salida anteriores.
10. Los filtros FIR necesitan mayor poder de procesamiento en comparación con los filtros IIR.
11. La forma en que opera un filtro decide su eficiencia computacional. La eficiencia computacional de los filtros FIR es bastante menor que la de los filtros IIR.

Conclusión

Entonces, a partir de esta discusión, podemos decir que debido a las diversas ventajas asociadas con los filtros FIR, estos son más preferidos que los filtros IIR. Los filtros FIR se utilizan principalmente en aplicaciones de filtrado pasabanda y supresión de banda. Mientras que las aplicaciones de filtrado de paso bajo y suavizado requieren filtros digitales IIR.

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