數(shù)字濾波器有哪些實現(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)字濾波器的有關報道,通過閱讀這篇文章,大家可以對數(shù)字濾波器的實現(xiàn)方法以及兩種數(shù)字濾波器的異同具備清晰的認識,主要內容如下。
一、數(shù)字濾波器定義
數(shù)字濾波器對應于模擬濾波器。 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間系統(tǒng)的特性,其中時間是一個變量,然后對外部輸入信號進行處理。 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,當然也有頻率之類的。 在實際操作中,我們也可以將輸入信號波形轉化為輸出,即把輸入和輸出反相。 從而達到我們修改信號頻譜的目的。
二、數(shù)字濾波器實現(xiàn)技術手段
在了解了數(shù)字濾波器的基本含義后,我們來看看實現(xiàn)數(shù)字濾波器的技術手段有哪些。
數(shù)字濾波器實現(xiàn)信號處理的方法有很多種。在實踐應用中,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專用設備。 這種設備稱為數(shù)字信號處理器,類似于arm架構或單片機架構的數(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)計算機。 這是使用應用軟件完全模擬的。 這種方法也用于實驗室或大型數(shù)字濾波項目。 成本高,不適合批量生產和配套。 但是,它是實驗室中最好的模擬方法,在高層次的模擬和計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,大家能夠進一步認識到數(shù)字濾波器的特點。
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濾波器,另一種是FIR,它對應于IIR,是一種有限沖激響應濾波器。設備。兩種系統(tǒng)都有各自的特點。 FIR 濾波器是一個沒有閉環(huán)反饋的環(huán)路信號。它的結構比較簡單,可以計算出嚴格線性方程的相位。一般來說,不需要相位。嚴格來說,這個過濾器一般是不使用的。相反,將使用此過濾器。當然,在很多場景下,我們需要對信號進行一些實時處理。當現(xiàn)場的信號數(shù)據(jù)越來越多時,我們對硬件性能的要求也越來越高,市場上很多單片機已經不能滿足要求了。我們實際的功能需求,一般的8位、16位甚至32位的單片機和ARM芯片已經不能支持這個算法了。由于專門為數(shù)字處理設計的 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時數(shù)據(jù)。充分利用獨立的計算設備,大大提高了我們過濾器的效率。 DSP芯片可以完全彌補硬件的不足,實現(xiàn)數(shù)字信號的實時處理和計算。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,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)結構,為解決復雜數(shù)字信號的處理提供了許多優(yōu)越的條件和基礎。 IIR濾波器可以通過對DSP進行編程來實現(xiàn)。 FIR 濾波器實際上有一些缺陷。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現(xiàn)的。與硬件電路相比,濾波器的主要優(yōu)點很多,大家可以在之后的實踐中一一去發(fā)現(xiàn)哦。
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