Diferencia entre el filtro FIR y el filtro IIR

<p>Tanto FIR como IIR son las dos clasificaciones principales de filtros digitales utilizados para la filtraci贸n de se帽ales. La diferencia crucial entre los filtros FIR e IIR es que el filtro FIR proporciona una respuesta de impulso de un per铆odo finito. A diferencia de IIR, es un tipo de filtro que genera una respuesta de impulso de duraci贸n infinita para un sistema din谩mico.

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

Entonces, b谩sicamente, sabemos que la respuesta de un sistema define el comportamiento del sistema de acuerdo con la variaci贸n en los par谩metros 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 se帽ales de entrada (generalmente conocido como un impulso).

De manera m谩s simple, podemos decir que la respuesta de impulso proporciona la reacci贸n de un sistema din谩mico con respecto a una variable independiente (por ejemplo, el tiempo). En este art铆culo, discutiremos los principales factores que diferencian entre los filtros FIR e IIR.

    Índice de contenidos

    Gr谩fica comparativa

    Base de comparaci贸n Filtro FIR Filtro IIR

    RepresentaRespuesta de impulso finitoRespuesta de impulso infinito
    Naturalezano recursivorecursivo
    Eficiencia ComputacionalMenoscomparativamente m谩s
    UsoDif铆cilBastante f谩cil
    Realimentaci贸nAusenteRegalo
    EstabilidadM谩sMenos
    Requisito para generar salida actualMuestras de entrada presentes y pasadas.Muestras presentes y pasadas de entrada junto con salida pasada.
    Retraso ofrecidoElevadoComparativamente m谩s bajo
    Funci贸n de transferenciaSolo hay ceros presentes.Ambos polos y ceros est谩n presentes.
    Requisito de memoriaM谩sMenos
    SensibilidadMenoscomparativamente m谩s
    Resoluci贸n ofrecida a bajas frecuenciasMenosM谩s
    controlabilidadF谩cilBastante dif铆cil

    Definici贸n de filtro FIR

    Un tipo de filtro digital que genera una respuesta de impulso finito de un sistema din谩mico se conoce como filtros FIR. M谩s simplemente, podemos decir que aqu铆 la respuesta de impulso proporcionada por el filtro es de duraci贸n finita. En los filtros FIR, la respuesta se fija en cero en un per铆odo de tiempo finito, por lo que se denomina as铆. 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:

    estructura del filtro FIR

    En los filtros FIR, la retroalimentaci贸n no est谩 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 ecuaci贸n generalizada para el filtro FIR se da como:

    filtro FIR eq1

    :N es la longitud del filtro.

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

    Definici贸n de filtro IIR

    El tipo de filtro digital que est谩 dise帽ado para generar una respuesta de impulso infinita de un sistema din谩mico se conoce como filtro IIR. Como un mecanismo de retroalimentaci贸n interno est谩 presente en estos filtros, el filtro opera por un per铆odo 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:

    estructura del filtro IIR

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

    Filtro IIR eq2

    Como estos filtros soportan la operaci贸n 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. Adem谩s, es bastante f谩cil convertir un filtro anal贸gico en un filtro IIR digital.

    Diferencias clave entre el filtro FIR e IIR

    1. El filtro FIR genera una salida de un sistema din谩mico utilizando las muestras de valores de entrada presentes y pasados. Mientras que un filtro IIR usa valores de entrada presentes y pasados 鈥嬧媕unto con el valor de salida pasado para generar la salida actual.
    2. Los filtros FIR no utilizan circuito de retroalimentaci贸nmientras que los filtros IIR hacen uso del bucle de retroalimentaci贸n 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 m谩s fuerza en comparaci贸n con los filtros IIR, estos ofrecen un funcionamiento m谩s flexible que los filtros IIR.
    5. los funci贸n de transferencia del sistema que tiene un filtro FIR contiene solo ceros. Mientras que en el caso de los filtros IIR, la funci贸n 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 retroalimentaci贸n, el implementaci贸n de filtros FIR en un sistema es bastante f谩cil en comparaci贸n con los filtros IIR en los que est谩 presente un circuito de retroalimentaci贸n.
    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 m谩s estables ya que aqu铆 la salida actual no tiene ninguna relaci贸n con la salida anterior. Pero los filtros IIR son menos estables ya que tambi茅n utilizan muestras de salida anteriores.
    10. Los filtros FIR necesitan mayor poder de procesamiento en comparaci贸n 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.

    Conclusi贸n

    Entonces, a partir de esta discusi贸n, podemos decir que debido a las diversas ventajas asociadas con los filtros FIR, estos son m谩s preferidos que los filtros IIR. Los filtros FIR se utilizan principalmente en aplicaciones de filtrado pasabanda y supresi贸n de banda. Mientras que las aplicaciones de filtrado de paso bajo y suavizado requieren filtros digitales IIR.

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