ตัวกรอง FIR กับตัวกรอง IRR
แอปพลิเคชั่นประมวลผลสัญญาณดิจิตอลใช้ฟิลเตอร์จำนวนมาก และสองตัวที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือฟิลเตอร์ FIR และฟิลเตอร์ IRR มีหลายคนที่ยังคงสับสนเกี่ยวกับการใช้งานอย่างใดอย่างหนึ่งในสถานการณ์ที่แตกต่างกัน ราวกับว่ามีความคล้ายคลึงกันมากในทั้งสองประเภท แต่ก็มีความแตกต่างอย่างเห็นได้ชัดเช่นกัน บทความนี้จะเน้นถึงความแตกต่างระหว่างตัวกรอง FIR และ IRR เพื่อให้ผู้ใช้สามารถใช้ตัวกรองเหล่านี้ได้ดีขึ้นในการประมวลผลสัญญาณดิจิทัล
ตัวกรอง FIR คืออะไร
FIR ย่อมาจาก Finite Impulse Response หมายความว่าหากมีการใส่แรงกระตุ้น เช่น 1 ตามด้วยตัวอย่างศูนย์จำนวนมาก เลขศูนย์จะออกมาเสมอหลังจาก 1 ผ่านเส้นหน่วงเวลาของตัวกรองเหตุผลที่ตัวกรองนี้เรียกว่า finite เป็นเพราะขาดความคิดเห็น ไม่มีข้อเสนอแนะใดที่รับรองว่าการตอบสนองของแรงกระตุ้นจะมีขอบเขตจำกัด นี่คือสาเหตุที่ FIR ถูกเรียกว่าไม่มีตัวกรองความคิดเห็น อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะมีการใช้ผลป้อนกลับ การตอบสนองก็จำกัดในกรณีของตัวกรอง FIR
ตัวกรอง IRR คืออะไร
ทางเลือกสำหรับตัวกรอง FIR คือตัวกรอง IIR หรือ Infinite Impulse Response เอาต์พุตดังขึ้นอย่างไม่มีกำหนดเมื่อมีการป้อนอิมพัลส์ในกรณีของตัวกรอง IIR
ข้อดีของตัวกรอง FIR
ทั้งตัวกรอง FIR และ IIR มีคุณสมบัติและข้อดีและข้อเสียของตัวเอง โดยทั่วไป ข้อดีของ FIR นั้นมีมากกว่าข้อเสีย ซึ่งหมายความว่ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากกว่าตัวกรอง IIR ต่อไปนี้เป็นบทสรุปของข้อดีของตัวกรอง FIR
– การออกแบบตัวกรอง FIR ให้อยู่ในเฟสไลเนอร์จะง่ายกว่า การออกแบบนี้ทำให้สัญญาณอินพุตล่าช้าโดยไม่บิดเบือนเฟส
– ฟิลเตอร์ FIR นั้นติดตั้งง่าย และการคำนวณ FIR ในไมโครโปรเซสเซอร์ DSP ทั้งหมดสามารถทำได้โดยใช้ฟังก์ชันวนลูปเดียว
– ไม่ว่าคุณจะลดอัตราตัวอย่าง (ลดลง) หรือเพิ่มอัตราตัวอย่าง (การสอดแทรก) การใช้ตัวกรอง FIR จะช่วยให้ละเว้นการคำนวณบางอย่างซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ
– สามารถติดตั้งตัวกรอง FIR ได้ด้วยคณิตศาสตร์เศษส่วนอย่างง่ายทำให้การใช้งานง่ายขึ้น
อย่างไรก็ตาม เมื่อเทียบกับตัวกรอง IIR ตัวกรอง FIR ใช้หน่วยความจำและการคำนวณมากกว่าเพื่อให้ได้ลักษณะการตอบสนองของตัวกรอง นอกจากนี้ยังมีคำตอบบางอย่างที่ตัวกรอง FIR ไม่เหมาะสม
ตัวกรอง FIR และตัวกรอง IRR ต่างกันอย่างไร
• ทั้ง FIR และ IIR ถูกนำมาใช้สำหรับการกรองในการประมวลผลแบบดิจิทัล
• ตัวกรอง IIR ขึ้นอยู่กับทั้งอินพุตและเอาต์พุต ในขณะที่ตัวกรอง FIR จะขึ้นอยู่กับอินพุตเท่านั้น
• ตัวกรอง IIR ไม่เสถียรในขณะที่ตัวกรอง FIR เสถียร
• ตัวกรอง IIR ต้องการหน่วยความจำมากกว่าตัวกรอง FIR
• ตัวกรอง IIR นั้นใช้งานยากเมื่อเปรียบเทียบกับตัวกรอง FIR
• ในขณะที่ IIR สามารถจำลองสัญญาณแอนะล็อกได้อย่างง่ายดาย แต่ FIR ไม่มีความจุเพียงพอ
• ตัวกรอง FIR มีลำดับที่สูงกว่าตัวกรอง IIR
• เมื่อลักษณะเชิงเส้นไม่สำคัญ ควรใช้ตัวกรอง IIR
