Знајте све о ФИР филтерима у дигиталној обради сигнала

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





У дигиталној обради сигнала, ФИР је филтер чији је импулсни одзив коначног периода, што резултира тиме да се у коначном времену спусти на нулу. Ово се често разликује од ИИР филтера, који могу имати интерне повратне информације и и даље ће одговарати у недоглед. Импулсни одзив ФИР филтера дискретног времена Н реда узима тачно Н + 1 узорака пре него што се затим спусти на нулу. ФИР филтери су најпопуларнија врста филтера извршени у софтверу и ови филтри могу бити континуирано, аналогно или дигитално и дискретно време. Посебне врсте ФИР филтера су, наиме, Бокцар, Хилберт Трансформер, Дифферентиатор, Лтх-Банд и Раисед-Цосине.

Шта је ФИР филтер?

ФИР филтер



Термин ФИР скраћеница је „Коначни импулсни одзив“ и један је од два главна типа дигиталних филтера који се користе у ДСП апликацијама. Филтери су сигнални уређаји а функција сваког филтера је, омогућава АЦ компоненте и блокира ДЦ компоненте. Најбољи пример филтера је телефонска линија која делује као филтер. Јер, ограничава фреквенције на бес знатно мањи од домета који људска бића могу да чују фреквенције.


ФИР филтери за дигиталну обраду сигнала

Постоје разне врсте филтера, наиме ЛПФ, ХПФ, БПФ, БСФ. ЛПФ омогућава само нискофреквентне сигнале кроз свој о / п, тако да се овај филтер користи за уклањање високих фреквенција. ЛПФ је погодан за контролу највишег опсега фреквенција у аудио сигналу. ХПФ је потпуно супротан ЛПФ-у. Јер, одбацује само фреквенцијске компоненте испод неког прага. Најбољи пример ХПФ-а је искључење звука наизменичне струје од 60 Хз, који се може одабрати као шум повезан са готово било којим сигналом у САД-у.



Алтернатива ИР филтера је ДСП филтер који такође може бити ИИР. ИИР филтери користе повратне информације, па кад им / п импулс о / п теоретски зазвони заувек. Термини који се користе за описивање ИР филтера су тап, импулсни одзив, МАЦ (множење акумулирају), линија кашњења, опсег прелаза и кружни бафер.

Методе дизајна ФИР филтера

Методе дизајна ФИР филтера засноване на апроксимацији идеалног филтра. Настали филтер приближава се савршеној карактеристици, јер ће се редослед филтера повећавати, па је стварање филтера и његова примена додатно компликовани.

Процес дизајнирања започиње потребама и спецификацијама ФИР филтера. Метода која се користи у процесу дизајнирања филтера зависи од примене и спецификација. Много је предности и недостатака метода дизајнирања. Стога је веома важно одабрати праву методу за дизајн ФИР филтера. Због ефикасности и једноставности ФИР филтра, најчешће се користи метода прозора. Друга метода учесталости узорковања је такође врло једноставна за употребу, али постоји мало слабљење у зауставном опсегу.


Логичка структура ФИР филтера

ФИР филтер се користи за примену готово било које врсте дигиталног фреквенцијског одзива. Обично су ови филтери дизајнирани са мултипликатором, сабирачима и низом кашњења да би створили излазну вредност филтра. Следећа слика приказује основни дијаграм ФИР филтера дужине Н. Резултат кашњења делује на улазним узорцима. Вредности хк су коефицијенти који се користе за множење. Тако да је о / п одједном и то је збир свих одложених узорака помножених са одговарајућим коефицијентима.

Логичка структура ФИР филтера

Логичка структура ФИР филтера

Тхе дизајн филтера се може дефинисати као што је то поступак избора дужине и коефицијената филтера. Намера је да се параметри поставе тако да тражени параметри попут зауставног опсега и пропусног опсега дају резултат рада филтра. Већина инжењера користи софтвер МАТЛАБ за дизајн филтера.

Обично су филтри дефинисани својим одговорима на засебну фреквенцију компоненте које су пронађене сигнал и / п Одзиви филтера класификовани су у три типа на основу фреквенција као што су зауставни опсег, пропусни опсег и прелазни опсег. Одговор пропусног опсега је ефекат филтра на фреквенцијске компоненте које се испоручују кроз углавном непромењене.

Фреквенције у зауставном опсегу филтера су, уосталом, веома смањене. Прелазни опсег означава фреквенције у средини, које могу примити одређено смањење, али се не одвајају у потпуности од о / п сигнала.

Фреквенцијски одзив ФИР филтера

Графикон фреквенцијског одзива филтра приказан је испод, где је ωп крајња фреквенција пропусног опсега, ωс почетна фреквенција зауставног опсега, као и количина пригушења у зауставном опсегу. Фреквенције б / н ωп и ωс падају у прелазном опсегу и смањују се на неки мањи степен. То потврђује да филтер испуњава жељене спецификације укључује прелазни опсег, таласање, дужину и коефицијенте филтра. Што је филтер дужи, одзив се може прецизније подесити. С Н дужином и коефицијентима, флоат х [Н] = {…………}, одлучено је, примена ФИР филтра је прилично једноставна.

Фреквенцијски одзив ФИР филтера

Фреквенцијски одзив ФИР филтера

З Трансформација ФИР филтера је

За НИР-тап ФИР филтер са коефицијентом х (к) тада је о / п дефинисано као
и (н) = х (0) к (н) + х (1) к (н-1) + х (2) к (н-2) + ……… х (Н-1) к (нН-1 )

З-трансформација филтера је
Х (з) = х (0) з-0 + х (1) з-1 + х (2) з-2 + ……… х (Н-1) з- (Н-1) или

Функција преноса ФИР филтера

Формула фреквенцијског одзива за ФИР филтер

ДЦ појачање ФИР филтера је

Примена ФИР филтера углавном укључује дигиталне комуникације у међуфреквентним фазама пријемника. На пример, дигитални радио прима и претвара аналогни сигнал у средњу фреквенцију, а затим га претвара у дигитални помоћу дигиталног у аналогни претварач. Затим користи коначни импулсни одзив да би изабрао жељену фреквенцију. Користи се у софтверском радију који омогућава лако прилагодљиве филтере са добрим одбијањем и без промене хардвера.

Дакле, ово је све о ФИР филтру, дизајну ФИР филтра, логичкој структури и фреквенцијском одзиву ФИР филтера. Надамо се да сте боље разумели овај концепт. Поред тога, било каква питања у вези са овом темом и апликацијама, дајте своје предлоге и коментаре у одељку за коментаре испод. Ево питања за вас, која је разлика између ФИР и ИИР филтра.