FIR与IIR滤波器的区别
详解FIR滤波器和IIR滤波器的区别
详解FIR滤波器和IIR滤波器的区别数字滤波器广泛应用于硬件电路设计，在离散系统中尤为常见，一般可以分为FIR滤波器和IIR滤波器，那么他们有什么区别和联系呢。
FIR滤波器定义：FIR滤波器是有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
特点：●FIR滤波器的最主要的特点是没有反馈回路，稳定性强，故不存在不稳定的问题；●FIR具有严格的线性相位，幅度特性随意设置的同时，保证精确的线性相位；●FIR设计方式是线性的，硬件容易实现；●FIR相对IIR滤波器而言，相同性能指标时，阶次较高，对CPU的性能要去较高。
图1 FIR滤波原理图IIR滤波器定义：IIR滤波器是无限脉冲响应滤波器，又称递归型滤波器，即结构上带有反馈环路。
特点：●IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式，具有反馈回路；●IIR数字滤波器的相位非线性，相位特性不好控制，随截止频率变化而变化，对相位要求较高时，需加相位校准网络；●IIR滤波器有历史的输出参与反馈，同FIR相比在相同阶数时取得更好的滤波效果；●IIR数字滤波器采用递归型结构，由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
图2 IIR基础原理图区别●稳定性：由于FIR滤波器没有反馈回路，稳定性要强于IIR；●相位特性：FIR 为线性相位延迟，IIR 为非线性相位延迟。
如下图所示为10Hz的方波信号，采样率为1KHz图3 方波信号FIR滤波器后，滤波后效果图下图所示图4 FIR滤波效果图IIR滤波器后，滤波后效果图下图所示图5 IIR滤波效果图通过对比不难发现，IIR滤波器存在非线性相位延迟，校正时需要双向滤波进行校正，复杂不易控制；FIR滤波器为线性延迟，可通过左右平移的方式直接校正，误差小。
信号处理速度：FIR的滤波输出取决于当前输入数据和历史输入数据，IIR的滤波输出取决于当前输入数据、历史输入数据和历史输出数据。
FIR滤波器与IIR滤波器的区别与选择
FIR滤波器与IIR滤波器的区别与选择滤波器在信号处理中起到了至关重要的作用，用于对信号进行频率选择和降噪等处理。
在滤波器的设计中，FIR滤波器和IIR滤波器是两种常见的类型。
本文旨在介绍FIR滤波器和IIR滤波器的区别，并给出选择滤波器类型的一些建议。
一、FIR滤波器首先，我们来了解一下FIR滤波器。
FIR滤波器即“有限脉冲响应滤波器”，它的特点是系统的冲击响应是有限长度的。
FIR滤波器采用了“窗函数”来设计滤波器的冲击响应，这意味着它只使用了当前输入和过去输入的值来计算输出，在计算上比较简单。
FIR滤波器的设计比较灵活，可以通过选择不同的窗函数来获得不同的频率特性。
另外，FIR滤波器由于没有反馈回路，因此具有稳定性和线性相位特性。
在一些应用中，如语音和音频处理，要求稳定的相位响应，所以FIR滤波器更加适用。
然而，FIR滤波器也有一些缺点。
首先，由于它的冲击响应是有限长度的，所以相对于IIR滤波器而言，FIR滤波器的阶数较高，需要更多的计算资源。
此外，在频率选择方面，FIR滤波器的过渡带宽相对较宽，因此在对于信号频率选择要求较为严格的应用中可能表现不佳。
二、IIR滤波器接下来，我们来了解一下IIR滤波器。
“无限脉冲响应滤波器”是IIR 滤波器的全称，与FIR滤波器不同，它的冲击响应是无限长度的。
IIR滤波器采用了反馈回路的结构，在计算上相对复杂。
IIR滤波器的阶数相对较低，可以实现相同频率特性的滤波效果，占用较少的计算资源。
而且，IIR滤波器的过渡带宽相对较窄，能够更好地满足信号频率选择的要求。
然而，IIR滤波器也存在一些缺陷。
由于反馈回路的存在，IIR滤波器可能引入不稳定性，导致滤波器的输出出现振荡现象。
此外，IIR滤波器的线性相位特性相对较差，在某些应用中可能会对信号的相位造成一定的影响。
三、FIR滤波器与IIR滤波器的选择在选择FIR滤波器和IIR滤波器时，需要根据具体的应用需求进行评估。
滤波器设计中的FIR和IIR滤波器的优势和不足
滤波器设计中的FIR和IIR滤波器的优势和不足在信号处理和通信系统设计中，滤波器是一个重要的组件，用于去除、增强或改变信号的特定频率分量。
滤波器根据其实现方式可分为两类：FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器。
本文将讨论这两种滤波器的优势和不足。
一、FIR滤波器FIR滤波器是一种离散时间线性系统，其特点是其脉冲响应具有有限长度。
以下是FIR滤波器的优势和不足：优势：1. 稳定性：FIR滤波器始终是稳定的，这意味着它们不会引起无限大的振荡或不可控的反馈。
2. 线性相位响应：FIR滤波器的线性相位响应使其在许多应用中非常有用，例如音频处理和图像处理。
线性相位响应保持信号中各频率分量之间的时间关系，不会导致信号失真。
3. 简单实现：FIR滤波器的实现相对简单，可以使用直接形式、级联形式或转置形式等不同的结构。
在实际应用中，FIR滤波器的设计和实现通常更加直观和容易。
不足：1. 较高的计算复杂度：由于其脉冲响应是无限长的，FIR滤波器通常需要更多的运算和存储资源来实现相应的滤波功能。
因此，在某些实时应用或资源受限的系统中，可能不适合使用FIR滤波器。
二、IIR滤波器IIR滤波器是一种具有无限脉冲响应的离散时间系统。
以下是IIR滤波器的优势和不足：优势：1. 较低的计算复杂度：与FIR滤波器相比，IIR滤波器通常需要更少的计算资源来实现相同的滤波功能。
这对于计算能力有限的嵌入式系统或移动设备非常重要。
2. 更窄的滤波器带宽：IIR滤波器可以实现更窄的带宽，对于需要更精确滤波的应用非常有用。
不足：1. 不稳定性：IIR滤波器的不稳定性是其最大的不足之一。
由于其脉冲响应是无限长的，IIR滤波器可能会引起不稳定的振荡或不可控的反馈，这在某些应用中是不可接受的。
2. 非线性相位响应：与FIR滤波器不同，IIR滤波器的相位响应通常是非线性的。
这可能导致信号的相位畸变，对于某些应用如音频处理中可能会产生问题。
FIR和IIR滤波器设计
FIR和IIR滤波器设计滤波器是信号处理中常用的工具，用于去除信号中的噪声、增强或抑制特定频率成分等。
FIR（有限脉冲响应）和IIR（无限脉冲响应）是两种常见的滤波器设计方法。
FIR滤波器是一种线性相位的滤波器，其脉冲响应是有限长度的，因此被称为有限脉冲响应。
它的频率响应是通过一个线性组合的单位样本响应来实现的。
在设计FIR滤波器时，可以通过窗函数法或频率采样法来选择滤波器的系数。
窗函数法适用于要求较为简单的滤波器，而频率采样法适用于要求较高的滤波器。
窗函数法是一种基于原始滤波器响应的方法。
它通过将滤波器响应乘以一个窗函数，从而使得脉冲响应在时间上截断。
常用的窗函数有矩形窗、汉明窗、布莱克曼窗等。
通过选择不同窗函数可以得到不同的滤波器特性，如频带宽度、峰值纹波等。
频率采样法是一种通过等间隔采样得到频率响应的方法。
首先确定滤波器的截止频率和带宽，然后选择一组频率点进行采样。
根据采样得到的频率响应，可以通过逆傅里叶变换得到滤波器的脉冲响应，进而得到滤波器的系数。
频率采样法可以灵活地选择频率点，从而得到更精确的滤波器特性。
与FIR滤波器不同，IIR滤波器的脉冲响应是无限长度的，因此被称为无限脉冲响应。
IIR滤波器的频率响应是通过递归方式的单位样本响应来实现的。
在设计IIR滤波器时，可以通过模拟滤波器的方法来选择滤波器的结构和参数。
常用的模拟滤波器有巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等。
巴特沃斯滤波器是一种最优近似设计的滤波器，其特点是在通带和阻带中都具有等级衰减。
切比雪夫滤波器是一种在通带和阻带中都具有等级衰减，同时具有较窄过渡带的滤波器。
这两种滤波器的设计方法都是基于频率变换的思想，首先将模拟滤波器的频率响应映射到数字滤波器上，然后利用一定的优化算法来得到滤波器的参数。
FIR和IIR滤波器在滤波器设计中有不同的特点和适用范围。
FIR滤波器具有线性相位特性，因此适用于对信号的相位要求较高的应用，如音频处理、图像处理等。
iir和fir通俗理解
iir和fir通俗理解
IIR（Infinite Impulse Response）和FIR（Finite Impulse Response）是数字信号处理中常用的滤波器类型。
这两种滤波器在信号处理中扮演着不同的角色，具有各自的优点和适用范围。
IIR滤波器是一种递归滤波器，其输出取决于输入和先前的输出。
这种滤波器具有较低的计算复杂度，适用于需要实时处理的应用。
它可以实现更高的滤波器阶数，从而获得更陡峭的滤波特性。
然而，IIR滤波器在滤波过程中可能会引入稳定性问题，需要进行稳定性分析和设计。
相比之下，FIR滤波器是一种非递归滤波器，其输出仅取决于输入。
这种滤波器具有稳定的特性，可以实现精确的频率响应，并且不会引入稳定性问题。
FIR滤波器适用于对滤波器的相位响应有较高要求的应用，如音频信号处理和图像处理。
无论是IIR还是FIR滤波器，它们都可以用于信号去噪、信号增强、频率选择性和频率响应调整等应用。
在实际应用中，我们需要根据具体的需求和系统约束来选择适合的滤波器类型。
IIR和FIR滤波器在数字信号处理中扮演着重要的角色。
它们各自具有优点和限制，并在不同的应用中发挥作用。
了解这两种滤波器的特点和适用范围有助于我们选择合适的滤波器并提高信号处理的效果。
数字信号处理中的滤波算法比较
数字信号处理中的滤波算法比较数字信号处理在现代通讯、音频、图像领域被广泛应用，而滤波技术则是数字信号处理中最核心和关键的技术之一。
随着新一代数字信号处理技术的发展，各种高效、高精度的数字滤波算法层出不穷，其中经典的滤波算法有FIR滤波器和IIR 滤波器。
下面将对它们进行比较分析。
一、FIR滤波器FIR滤波器是一种实现数字滤波的常用方法，它采用有限长冲激响应技术进行滤波。
FIR滤波器的主要特点是线性相位和稳定性。
在实际应用中，FIR滤波器常用于低通滤波、高通滤波和带通滤波。
优点：1. 稳定性好。
FIR滤波器没有反馈环，不存在极点，可以保证系统的稳定性。
2. 线性相位。
FIR滤波器的相位响应是线性的，可达到非常严格的线性相位要求。
3. 不会引起振荡。
FIR滤波器的频率响应是光滑的，不会引起振荡。
缺点：1. 会引入延迟。
由于FIR滤波器的冲击响应是有限长的，所以它的输出需要等待整个冲击响应的结束，这就会引入一定的延迟时间，造成信号的延迟。
2. 对于大的滤波器阶数，计算量较大。
二、IIR滤波器IIR滤波器是一种有反馈的数字滤波器，在数字信号处理中得到广泛的应用。
IIR滤波器可以是无限长冲激响应（IIR）或者是有限长冲激响应（FIR）滤波器。
IIR滤波器在实际应用中，可以用于数字滤波、频率分析、系统建模等。
优点：1. 滤波器阶数较低。
IIR滤波器可以用较低的阶数实现同等的滤波效果。
2. 频率响应的切变特性好。
IIR滤波器的特性函数是有极点和零点的，这些极点和零点的位置可以调整滤波器的频率响应，进而控制滤波器的切变特性。
3. 运算速度快。
由于IIR滤波器的计算形式简单，所以在数字信号处理中的运算速度通常比FIR滤波器快。
缺点：1. 稳定性问题。
由于IIR滤波器采用了反馈结构，存在稳定性问题，当滤波器的极点分布位置不合适时，就容易产生不稳定的结果。
2. 失真问题。
与FIR滤波器不同，IIR滤波器的输出会被反馈到滤波器的输入端，这就可能导致失真问题。
详解FIR滤波器和IIR滤波器区别
详解FIR滤波器和IIR滤波器区别
数字滤波器广泛应用于硬件电路设计，在离散系统中尤为常见，一般可以分为FIR滤波器和IIR滤波器，那么他们有什么区别和联系呢。
FIR滤波器定义：
FIR滤波器是有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
特点：
FIR滤波器的最主要的特点是没有反馈回路，稳定性强，故不存在不稳定的问题；
FIR具有严格的线性相位，幅度特性随意设置的同时，保证精确的线性相位；
FIR设计方式是线性的，硬件容易实现；
FIR相对IIR滤波器而言，相同性能指标时，阶次较高，对CPU的性能要去较高。
图1 FIR滤波原理图
IIR滤波器定义：
IIR滤波器是无限脉冲响应滤波器，又称递归型滤波器，即结构上带有反馈环路。
特点：
IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式，具有反馈回路；
IIR数字滤波器的相位非线性，相位特性不好控制，随截止频率变化而变化，对相位要求较高时，需加相位校准网络；
IIR滤波器有历史的输出参与反馈，同FIR相比在相同阶数时取得更好的滤波效果；IIR数字滤波器采用递归型结构，由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
FIR滤波器和IIR滤波器格型结构
FIR滤波器和IIR滤波器格型结构FIR和IIR是数字滤波器的两种主要类型。
FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器都可以用于数字信号处理的滤波操作，但它们在结构和性能方面有所不同。
首先，FIR滤波器是一种线性时不变系统，其输出仅依赖于输入和滤波器的冲击响应。
FIR滤波器的输出是通过对输入信号和滤波器的冲击响应进行卷积运算得到的。
FIR滤波器的基本结构由若干个延迟器、系数和加法器组成。
其冲击响应是有限长的，因此称为有限脉冲响应滤波器。
FIR滤波器的结构可以用直观的块图表示，每个块代表一个延迟器、系数和加法器的组合。
FIR滤波器的优点之一是它具有稳定的性能和线性相位响应。
它可以设计为具有良好的频率响应特性，如带通、带阻和多通道滤波器。
FIR滤波器的系数可以通过不同的设计方法确定，例如基于窗函数、最小二乘法和频率采样等。
这些设计方法可以满足各种滤波器的要求。
然而，FIR滤波器也具有一些缺点。
由于其冲击响应是有限长度的，FIR滤波器的实现可能需要较长的处理时间。
此外，FIR滤波器的结构通常需要较大的存储空间来保存冲击响应的系数。
相比之下，IIR滤波器是一种具有无限冲击响应的滤波器，也是一种反馈滤波器。
与FIR滤波器不同，IIR滤波器的输出不仅取决于输入和滤波器的冲击响应，还取决于过去的输出值。
IIR滤波器的基本结构由延迟器、系数、加法器和反馈路径组成。
IIR滤波器的冲击响应是无限长的，因此称为无限脉冲响应滤波器。
IIR滤波器的结构可以用差分方程表示，通过对输入信号和过去的输出值进行运算得到输出。
相对于FIR滤波器，IIR滤波器具有更高的效率和更紧凑的结构。
由于其冲击响应是无限长的，IIR滤波器可以通过较少的延迟器和系数实现更复杂的频率响应特性。
此外，IIR滤波器的实现通常需要较少的处理时间和存储空间。
然而，IIR滤波器也具有一些问题，例如潜在的不稳定性和相位失真。
总的来说，FIR滤波器和IIR滤波器都是数字信号处理中常见的滤波器类型。
详解FIR滤波器和IIR滤波器的区别
详解FIR滤波器和IIR滤波器的区别数字滤波器广泛应用于硬件电路设计，在离散系统中尤为常见，一般可以分为FIR滤波器和IIR滤波器，那么他们有什么区别和联系呢。
FIR滤波器定义：FIR滤波器是有限长单位冲激响应滤波器，又称为非递归型滤波器，是数字信号处理系统中最基本的元件，它可以在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性，同时其单位抽样响应是有限长的，因而滤波器是稳定的系统。
特点：●FIR滤波器的最主要的特点是没有反馈回路，稳定性强，故不存在不稳定的问题；●FIR具有严格的线性相位，幅度特性随意设置的同时，保证精确的线性相位；●FIR设计方式是线性的，硬件容易实现；●FIR相对IIR滤波器而言，相同性能指标时，阶次较高，对CPU的性能要去较高。
图1 FIR滤波原理图IIR滤波器定义：IIR滤波器是无限脉冲响应滤波器，又称递归型滤波器，即结构上带有反馈环路。
特点：●IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式，具有反馈回路；●IIR数字滤波器的相位非线性，相位特性不好控制，随截止频率变化而变化，对相位要求较高时，需加相位校准网络；●IIR滤波器有历史的输出参与反馈，同FIR相比在相同阶数时取得更好的滤波效果；●IIR数字滤波器采用递归型结构，由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
图2 IIR基础原理图区别●稳定性：由于FIR滤波器没有反馈回路，稳定性要强于IIR；●相位特性：FIR 为线性相位延迟，IIR 为非线性相位延迟。
如下图所示为10Hz的方波信号，采样率为1KHz图3 方波信号FIR滤波器后，滤波后效果图下图所示图4 FIR滤波效果图IIR滤波器后，滤波后效果图下图所示图5 IIR滤波效果图通过对比不难发现，IIR滤波器存在非线性相位延迟，校正时需要双向滤波进行校正，复杂不易控制；FIR滤波器为线性延迟，可通过左右平移的方式直接校正，误差小。
信号处理速度：FIR的滤波输出取决于当前输入数据和历史输入数据，IIR的滤波输出取决于当前输入数据、历史输入数据和历史输出数据。
iir和fir通俗理解
iir和fir通俗理解
IIR和FIR是数字信号处理中常见的两种滤波器类型，它们分别代表了"Infinite Impulse Response"和"Finite Impulse Response"。
这两种滤波器在信号处理中起着重要作用，它们有着不同的特点和应用场景。
首先来说说IIR滤波器，它的特点是具有无限脉冲响应。
这意味着它的输出不仅取决于当前输入，还取决于过去的输出。
这种特性使得IIR滤波器在设计上更加灵活，可以实现复杂的频率响应。
同时，IIR滤波器通常具有更高的性能和更小的计算复杂性，因为它可以利用反馈来实现滤波功能。
然而，由于其反馈结构的特性，IIR滤波器在实际应用中可能存在稳定性和相位失真的问题，需要谨慎设计和分析。
接下来是FIR滤波器，它的特点是具有有限脉冲响应。
这意味着其输出仅取决于当前和过去的输入，不涉及反馈。
这种结构使得FIR滤波器在稳定性和相位特性上具有优势，因为它不会引入反馈引起的稳定性问题，也能够更精确地控制相位响应。
另外，FIR滤波器的线性相位特性使得它在许多应用中更加适用，比如需要精确时域响应的场合。
总的来说，IIR滤波器和FIR滤波器各有其优势和劣势，选择哪种滤波器取决于具体的应用需求。
在实际应用中，工程师们需要根据系统要求、性能需求和计算资源等方面综合考虑，来选择合适的滤波器类型。
希望这样的解释可以帮助你更好地理解IIR和FIR 滤波器。
FIR滤波器和IIR滤波器的区别和选择
FIR滤波器和IIR滤波器的区别和选择1. 在相同技术指标下，IIR滤波器由于存在着输出对输入的反馈，因而可用比FIR滤波器较少的阶数来满足指标的要求，这样一来所用的存储单元少，运算次数少，较为经济。
例如用频率抽样法设计阻带衰减为-20db的FIR滤波器，其阶数要33阶才能达到，而如果用双线性变换法设计只需4-5阶的切贝雪夫滤波器，即可达到指标要求，所以FIR滤波器的阶数要高5-10倍左右。
2. FIR滤波器可得到严格的线性相位，而IIR滤波器则做不到这一点，IIR滤波器选择性愈好，则相位的非线性愈严重，困而，如果IIR滤波器要得到线性相位，又要满足幅度滤波的技术要求，必须加全通网络进行相位校正，这同样会大大增加滤波器的阶数，从这一点上看，FIR滤波器又优于IIR滤波器。
3. FIR滤波器主要采用非递归结构，因而从理论上以及时性从实际的有限精度的运算中，都是稳定的。
有限精度运算误差也较小，IIR滤波器必须采用递归的结构，极点必须在Z平面单位圆内，才能稳定，这种结构，运算中的四舍五入处理，有时会引起寄生振荡。
4. FIR滤波器，由于冲激响应是有限长的，因而可以用快速傅里叶变换算法，这样运算速度可以快得多，IIR滤波器则不能这样运算。
5. 从设计上看，IIR滤波器可以利用模拟滤波器设计的现成闭合公式、数据和表格，因而计算工作量较小，对计算工具要求不高。
FIR滤波器则一般没有现成的设计公式，窗函数法只给出窗函数的计算工式，但计算通带、阻带衰衰减仍无显示表达式。
一般FIR滤波器设计只有计算机程序可资利用，因而要借助于计算机。
3. IIR滤波器主要是设计规格化的、频率特性为分段常数的标准低通、高通、带通、带阻、全通滤波器，而FIR滤波器则要灵活得多，例如频率抽样设计法，可适应各种幅度特性的要求，因而FIR滤波器则要灵活得多，例如频率器可设计出理想正交变换器、理想微分器、线性调频器等各种网络，适应性较广。
而且，目前已有许多FIR滤波器的计算机程序可供使用。
IIR与FIR滤波器的比较
IIR 与FIR 滤波器的比较
IIR 单位响应为无限脉冲序列FIR 单位响应为有限的
iir 幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上;
fir 幅频特性精度较之于iir 低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过fir 滤波器后他们的时间差不变。
这是很好的性质。
另外有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的时延也小，这对实时的信号处理很重要。
1.从性能上进行比较
从性能上来说，IIR 滤波器传输函数的极点可位于单位园内的任何地方，因此可用较
低的阶数获得高的选择性，所用的存贮单元少，所以经济而效率高。
但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。
选择性越好，则相位非线性越严重。
相反，FIR 滤波器却可以得到严格的线性相位，然而由于FIR 滤波器传输函数的极点固定在原点，所以只能用较高的阶数达到高的选择性;对于同样的滤波器设计指标，FIR 滤波器所要求的阶数可以比IIR 滤波器高5~10 倍，结果，成本较高，信号延时也较大;如果按相同的选择性和相同的线性要求来。
FIR与IIR的对比
FIR与IIR的比较再从滤波器的单位冲激响应来看，数字滤波器又可分为有限长单位冲激响应的FIR(Finite Impulse Response)滤波器和无限长单位冲激响应的IIR(InfiniteImpulse Response)滤波器。
由于IIR滤波器的传递函数存在原点以外的极点，所以IIR滤波器的单位冲激响应是无限持续的，因而IIR滤波器与递归滤波器一致。
但是，当稳定的递归滤波器与非递归滤波器级联后，若递归滤波器的极点与非递归滤波器的零点相互抵消，使得由两个滤波器构成的新滤波器在原点以外不存在极点，这种级联滤波器也属于FIR滤波器。
此时，因级联后的滤波器内部存在反馈环路，这种滤波器也成为递归滤波器，比如频率采样滤波器(Frequency Sampling Filter, FSF)IIR数字滤波器系统传递函数的极点可以位于单位圆内的任何地方，因此可用较低的阶数获得较高的频率选择性，所用的存储单元较少，经济且效率较高，但是系统传递函数的极点也可能位于单位圆外，这可能引起滤波器的不稳定。
同时，IIR滤波器的相位特性是非线性的，且选择性越好，相位特性的非线性越严重[[5]相反，FIR滤波器却可以得到严格的线性相位特性，但由于FIR滤波器系统传递函数的极点固定在原点，所以只能用较高的阶数来实现其高的频率选择性，对于同样的滤波器设计指标，FIR滤波器所要求的阶数要比IIR 滤波器高5到10倍[f6l，所以成本较高，信号延迟也较大。
但如果要求相同的线性相位特性，则IIR滤波器就必须加全通滤波器来进行相位校正，同样也要增加滤波器的阶数和复杂性。
FIR滤波器可以用非递归方法实现，在有限精度下不会产生振荡，同时由于量化舍入以及系数的不确定性所引起的误差对其产生的影响要比IIR滤波器小的多，并且FIR滤波器可以采用FFT(Fast Fourier Transform)算法，运算速度快。
但FIR滤波器不像IIR滤波器那样可借助模拟滤波器的成果，FIR滤波器没有现成计算公式，必须要用计算机辅助设计(Computer Aided Design, CAD)软件(如MA TLAB等)来计算。
详解：FIR滤波器与IIR滤波器的区别
详解：FIR滤波器与IIR滤波器的区别两种滤波器都是数字滤波器。
根据冲激响应的不同，将数字滤波器分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。
对于FIR滤波器，冲激响应在有间内衰减为零，其输出仅取决于当前和过去的输入信号值。
对于IIR滤波器，冲激响应理论上应会无限持续，其输出不仅取决于当前和过去的输入信号值，也取决于过去的信号输出值。
”1、两种滤波器都是数字滤波器。
根据冲激响应的不同，将数字滤波器分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器。
对于FIR滤波器，冲激响应在有间内衰减为零，其输出仅取决于当前和过去的输入信号值。
对于IIR滤波器，冲激响应理论上应会无限持续，其输出不仅取决于当前和过去的输入信号值，也取决于过去的信号输出值。
2、FIR：有限脉冲响应滤波器。
有限说明其脉冲响应是有限的。
与IIR相比，它具有线性相位、容易设计的优点。
这也就说明，IIR滤波器具有相位不线性，不容易设计的缺点。
而另一方面，IIR却拥有FIR所不具有的缺点，那就是设计同样参数的滤波器，FIR比IIR需要更多的参数。
这也就说明，要增加DSP的计算量。
DSP需要更多的计算时间，对DSP的实时性有影响。
以下都是低通滤波器的设计：FIR的设计：FIR滤波器的设计比较简单，就是要设计一个数字滤波器去逼近一个理想的低通滤波器。
通常这个理想的低通滤波器在频域上是一个矩形窗。
根据傅里叶变换我们可以知道，此函数在时域上是一个采样函数。
通常此函数的表达式为：sa（n）＝sin（n∩）/n∏，但是这个采样序列是无限的，计算机是无法对它进行计算的。
故我们需要对此采样函数进行截断处理。
也就是加一个窗函数。
就是传说中的加窗。
也就是把这个时域采样序列去乘一个窗函数，就把这个无限的时域采样序列截成了有限个序列值。
但是，加窗后对此采样序列的频域也产生了影响：此时的频域便不在是一个理想的矩形窗，而是成了一个有过渡带，阻带有波动的低通滤波器。
fir和iir滤波器原理
fir和iir滤波器原理FIR（有限脉冲响应）滤波器和IIR（无限脉冲响应）滤波器是两种常见的数字滤波器类型。
它们在信号处理中有着广泛的应用，如音频处理、图像处理、数据压缩等。
本篇文章将详细介绍FIR和IIR滤波器的原理，包括其基本概念、数学模型、设计方法以及应用。
一、基本概念FIR滤波器是一种线性时不变滤波器，其输出仅取决于当前的输入和过去的FIR滤波器系数。
IIR滤波器则不同，它的输出不仅取决于当前的输入，还取决于过去的输出和滤波器系数。
二、数学模型1.FIR滤波器：FIR滤波器的传递函数可以表示为系统单位冲击响应的有限长度。
其数学模型为H(z)=∑nx(n)*z(-n)，其中x(n)是输入信号，H(z)是输出信号，z(-n)是z的逆，n是滤波器阶数，∑是求和。
2.IIR滤波器：IIR滤波器的传递函数通常表示为一个线性微分方程。
其数学模型为H(z,θ)=∑θ(n)*z(-n)+u(n)，其中H(z,θ)是输出信号，u(n)是输入信号，θ(n)是滤波器系数，z(-n)和∑是同FIR滤波器一样。
三、设计方法1.FIR滤波器设计：通常采用窗函数法、频率采样法和等波纹设计法。
窗函数法通过选择合适的窗函数来减少滤波器的相位失真；频率采样法通过采样频率来设计滤波器；等波纹设计法通过调整滤波器系数来使滤波器输出与输入信号的频谱保持一致。
2.IIR滤波器设计：IIR滤波器的设计方法相对复杂，包括零极点配对、长项法和映射法等。
通常需要根据特定需求来选择合适的设计方法，同时注意系统的稳定性、频率响应和稳定性失真等指标。
四、应用FIR和IIR滤波器在各种领域都有广泛应用，包括音频处理、图像处理、通信、数据压缩等。
FIR滤波器在音频处理中常用于消除音频信号中的噪声，改善音质；在图像处理中常用于降噪和图像增强。
IIR滤波器在通信中常用于消除干扰信号，改善通信质量；在数据压缩中常用于降低数据冗余，提高数据传输效率。
五、总结FIR和IIR滤波器是数字信号处理中的重要工具，它们各自有其特点和适用范围。
iir和fir阶数
iir和fir阶数信号处理中，数字滤波器是一种用于信号处理的重要工具。
在这个领域中，IIR（无限冲激响应）和FIR（有限冲激响应）是两种常用的数字滤波器类型。
本文将介绍IIR和FIR滤波器的阶数及其在信号处理中的应用。
一、IIR滤波器阶数无限冲激响应滤波器是一种使用了递归结构的数字滤波器。
它的阶数指的是滤波器的递归部分的阶数，反映了滤波器的复杂性和性能。
IIR滤波器的阶数可以分为低阶和高阶两种情况。
低阶IIR滤波器通常具有较少的递归级别，相对简单，容易实现。
它们适用于一些对滤波器性能要求不是非常高的应用，例如音频处理、语音识别等。
对于这些应用来说，低阶IIR滤波器可以提供足够的滤波效果。
高阶IIR滤波器具有更多的递归级别，相对复杂，能够提供更好的滤波性能。
它们适用于一些对滤波器性能要求较高的应用，例如无线通信系统、声纳系统等。
高阶IIR滤波器可以提供更精确的滤波特性，并且能够在频域上实现更陡峭的滚降。
二、FIR滤波器阶数有限冲激响应滤波器是一种不使用递归结构的数字滤波器。
它的阶数指的是滤波器的非递归部分（也称为前馈部分）的阶数，反映了滤波器的复杂性和性能。
FIR滤波器的阶数对于滤波器的性能有着重要的影响。
FIR滤波器的阶数越高，越能提供更精确的滤波特性。
高阶FIR滤波器通常能够实现更陡峭的滤波特性和更好的滤波效果。
然而，高阶FIR滤波器也需要更多的计算资源和延迟时间。
因此，在实际应用中需要权衡滤波器的性能要求和计算资源的限制。
三、IIR和FIR滤波器的应用IIR和FIR滤波器在信号处理中都有各自的应用领域。
IIR滤波器由于具有递归结构，能够实现较高的滤波性能。
它在音频处理、语音识别、图像处理等领域中得到广泛应用。
例如，在语音识别系统中，IIR滤波器可以用于预处理信号以提取关键特征，从而提高识别准确性。
FIR滤波器由于不使用递归结构，能够实现线性相位特性和较好的稳定性。
它在数字通信系统、雷达系统、生物医学工程等领域中得到广泛应用。
5_5_FIR与IIR数字滤波器的比较
Digital Signal Processing
电子信息工程学院 信号处理课程组
FIR数字滤波器设计
※ FIR数字滤波器引论 ※ 线性相位FIR滤波器特性 ※ 窗函数法设计FIR滤波器 ※ 频率取样法设计FIR滤波器 ※ FIR数字滤波器的优化设计 ※ FIR与IIR数字滤波器的比较
阶数6, Ap=1dB, As=50dB
0
10
Gain, dB Phase Response
-20
5
-40
-50
0Hale Waihona Puke -60-5 -80
-100
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Normalized frequency
-10
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Normalized frequency
FIR与IIR数字滤波器的比较
再由窗函数法、频率取样法或优化设计求出数字滤波器H(z)。
FIR与IIR数字滤波器的比较
➢ 阶数比较：设计满足下列指标的IIR数字滤波器和FIR数字滤波器，
Wp1=0.2p rad, Ws1=0.22p rad, Ws2=0.4p rad, Wp2=0.42p rad,
Ap ≤1dB, As ≥50dB，画出增益响应和相位响应，并加以对比。
➢ 阶数比较：设计满足下列指标的IIR数字滤波器和FIR数字滤波器，
Wp1=0.2p rad, Ws1=0.22p rad, Ws2=0.4p rad, Wp2=0.42p rad,
Ap ≤1dB, As ≥50dB，画出增益响应和相位响应，并加以对比。
FIR Hamming 窗
示波器FIR和IIR滤波器的区别
日期 2017/04/09
FIR 和 IIR 滤波器的区别
电子测量仪器-示波器
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FIR 和 IIR 滤波器的区别
电子测量仪器-示波器
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FIR滤波器和IIR滤波器格型结构
FIR滤波器和IIR滤波器格型结构FIR和IIR滤波器是数字信号处理领域中常用的滤波器类型。
FIR滤波器是有限冲击响应滤波器（Finite Impulse Response Filter）的简称，其结构和特点与IIR滤波器（Infinite Impulse Response Filter）不同。
本文将详细介绍FIR和IIR滤波器的概念、结构和应用。
一、FIR滤波器1.概念2.结构3.特点（1）稳定性：由于其有限冲击响应的特性，FIR滤波器是稳定的，不会出现脉冲响应无限增长的情况。
（2）线性相位响应：FIR滤波器的相位响应是线性的，不会引入信号失真。
（3）设计灵活性：可以通过调整系数来设计不同的频率响应。
4.应用二、IIR滤波器1.概念IIR滤波器是一种具有无限冲击响应的滤波器，其输出不仅取决于输入信号的当前和过去的采样值，还取决于未来采样值的影响。
这一特性使得IIR滤波器的脉冲响应可以无限延伸。
2.结构IIR滤波器的基本结构包括延迟线、加法器和乘法器，与FIR滤波器相似。
但不同的是，IIR滤波器的系数不仅作用于延迟线的输入，还作用于延迟线的输出。
3.特点IIR滤波器的特点包括：（1）非稳定性：IIR滤波器的无限冲击响应特性可能导致系统不稳定，引起脉冲响应的无限增长。
（2）非线性相位响应：IIR滤波器的相位响应是非线性的，可能引入信号失真。
（3）设计复杂性：IIR滤波器的设计较为复杂，需要考虑传递函数的多项式，稳定性等因素。
4.应用IIR滤波器在音频效果器、语音识别、信号调理等领域有着广泛的应用。
三、FIR与IIR的比较1.稳定性：FIR滤波器是稳定的，而IIR滤波器可能不稳定。
2.相位响应：FIR滤波器的相位响应是线性的，IIR滤波器的相位响应是非线性的。
3.设计复杂性：FIR滤波器的设计相对简单，IIR滤波器的设计较为复杂。
4.频率响应：FIR滤波器可以实现较为平坦的频率响应，而IIR滤波器的频率响应可能存在波纹。
FIR与IIR
1．数字滤波器数字滤波器能够分为IIR 数字滤波器和FIR 数字滤波器。
FIR 数字滤波器在保证幅度特性知足要求的同时，能够做到严格的线性特性。
与IIR 数字滤波器相较,FIR 数字滤波器的实现是非递归的，稳固性好，精度高；更重要的是FIR 数字滤波器在知足幅度响应要求的同时，能够取得严格的线性相位。
因此，它在高保真的信号处置中，如数字音频、图像处置、数据传输和生物医学等领域取得普遍应用。
数字滤波器的概述所谓数字滤波器，是指输入输出均为数字信号，通过必然的运算关系，改变输入信号中所含频率成份的相对照例，或那么滤除某些频率成份的器件。
数字滤波器具有稳固性高、精度高、灵活性大等突出优势。
关于数字滤波器而言，假设系统函数为H(z),其脉冲响应为h(n),输入时刻序列为x(n),那么它们在时域内的关系式如下：()()()y n h n x n =* (1-1) 在Z 域内，输入和输出存在如下关系：()()()Y z H z X z =(1-2)式中， X(z)、Y(z)别离为x(n)和y(n)的Z 变换。
在频域内，输入和输出那么存在如下关系：()()()Y j H j X j ωωω=(1-3)式中，()H j ω是数字滤波器的频率特性；()X j ω、()Y j ω别离为x(n)和y(n)的频谱，而ω为数字角频率。
数字滤波器的分类数字滤波器能够有很多种分类方式，但整体上可分为两大类。
一类称为经典滤波器，即一样的滤波器，其特点是输入信号中的有效成份和希望滤除的成份占用不同的频带，通过适合的选频滤波器能够实现滤波。
例如，假设输入信号中有干扰，信号和干扰的频带互不重叠，那么可滤出信号中的干扰取得纯信号。
可是，若是输入信号中信号和干扰的频带彼此重叠，那么干扰就不能被有效的滤除。
另一类称为现代滤波器，如维纳滤波器、卡尔曼滤波器等，其输入信号中有效信号和希望滤除的频带成份重叠。
关于经典滤波器，从频域上也能够分为低通、高通、带通和带阻滤波器。
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FIR与IIR滤波器的区别
IIR滤波器有以下几个特点：
1．IIR数字滤波器的系统函数可以写成封闭函数的形式。
2．IIR数字滤波器采用递归型结构，即结构上带有反馈环路。
IIR滤波器运算结构通常由延时、乘以系数和相加等基本运算组成，可以组合成直接型、正准型、级联型、并联型四种结构形式，都具有反馈回路。
由于运算中的舍入处理，使误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。
3．IIR数字滤波器在设计上可以借助成熟的模拟滤波器的成果，如巴特沃斯、契比雪夫和椭圆滤波器等，有现成的设计数据或图表可查，其设计工作量比较小，对计算工具的要求不高。
在设计一个IIR数字滤波器时，我们根据指标先写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转换成数字滤波器的公式。
4．IIR数字滤波器的相位特性不好控制，对相位要求较高时，需加相位校准网络。
在MATLAB下设计IIR滤波器可使用Butterworth函数设计出巴特沃斯滤波器，使用Cheby1函数设计出契比雪夫I型滤波器，使用Cheby2设计出契比雪夫II型滤波器，使用ellipord函数设计出椭圆滤波器。
下面主要介绍前两个函数的使用。
与FIR滤波器的设计不同，IIR滤波器设计时的阶数不是由设计者指定，而是根据设计者输入的各个滤波器参数（截止频率、通带滤纹、阻带衰减等），由软件设计出满足这些参数的最低滤波器阶数。
在MATLAB下设计不同类型IIR滤波器均有与之对应的函数用于阶数的选择。
IIR单位响应为无限脉冲序列FIR单位响应为有限的
iir幅频特性精度很高，不是线性相位的，可以应用于对相位信息不敏感的音频信号上；
fir幅频特性精度较之于iir低，但是线性相位，就是不同频率分量的信号经过fir滤波器后他们的时间差不变。
这是很好的性质。
另外有限的单位响应也有利于对数字信号的处理，便于编程，用于计算的时延也小，这对实时的信号处理很重要。
文章by:youstar 原文网址：/article.asp?id=23
1，对于IIR和FIR的比较，有些书上有论述。
我引用陈怀琛的“数字信号处理教程－－MATLAB 释义与实现”：
从性能上来说，IIR滤波器传递函数包括零点和极点两组可调因素，对极点的惟一限制是在单位圆内。
因此可用较低的阶数获得高的选择性，所用的存储单元少，计算量小，效率高。
但是这个高效率是以相位的非线性为代价的。
选择性越好，则相位非线性越严重。
FIR滤波器传递函数的极点固定在原点，是不能动的，它只能靠改变零点位置来改变它的性能。
所以要达到高的选择性，必须用较高的阶数；对于同样的滤波器设计指标，FIR滤波器所要求的阶数可能比IIR滤波器高5-10倍，结果，成本较高，信号延时也较大；如果按线性相位要
求来说，则IIR滤波器就必须加全通网络进行相位校正，同样要大大增加滤波器的阶数和复杂性。
而FIR滤波器却可以得到严格的线性相位。
从结构上看，IIR滤波器必须采用递归结构来配置极点，并保证极点位置在单位圆内。
由于有限字长效应，运算过程中将对系数进行舍入处理，引起极点的偏移。
这种情况有时会造成稳定性问题，甚至产生寄生振荡。
相反，FIR滤波器只要采用非递归结构，不论在理论上还是在实际的有限精度运算中都不存在稳定性问题，因此造成的频率特性误差也较小。
此外FIR滤波器可以采用快速傅里叶变换算法，在相同阶数的条件下，运算速度可以快得多。
另外，也应看到，IIR滤波器虽然设计简单，但主要是用于设计具有分段常数特性的滤波器，如低通、高通、带通及带阻等，往往脱离不了模拟滤波器的格局。
而FIR滤波器则要灵活得多，尤其是他易于适应某些特殊应用，如构成数字微分器或希尔波特变换器等，因而有更大的适应性和广阔的应用领域。
从上面的简单比较可以看到IIR与FIR滤波器各有所长，所以在实际应用时应该从多方面考虑来加以选择。
从使用要求上来看，在对相位要求不敏感的场合，如语言通信等，选用IIR 较为合适，这样可以充分发挥其经济高效的特点；对于图像信号处理，数据传输等以波形携带信息的系统，则对线性相位要求较高。
如果有条件，采用FIR滤波器较好。
当然，在实际应用中可能还要考虑更多方面的因素。
2，不论IIR和FIR，阶数越高，信号延迟越大；同时在IIR滤波器中，阶数越高，系数的精度要求越高，否则很容易造成有限字长的误差使极点移到单位园外。
因此在阶数选择上是综合考虑的。