FIR与IIR数字滤波器以及IIR与FIR各自实现方式的性能比较
FIR可以做到是线性相位的,即冲击响应是左右对称的,而IIR通常是非线性相位的。这是因为FIR在设计的时候就确定了其时域波形和频响,而IIR在设计中确定的是递归的系数,并不能决定其波形是什么样子的。
当实现通带截止频率为100Hz 阻带截止频率为150Hz 通带衰减0.1dB 阻带衰减40dB 采样率为600Hz
IIR 阶数为16 FIR阶数为51 但是在通带内FIR是线性相位,而IIR不是线性相位;如下图所示
当实现通带截止频率为10Hz 阻带截止频率为15Hz 通带衰减0.5dB 阻带衰减40dB 采样率为60Hz
IIR比较
巴特沃斯滤波器阶数 14 通带平坦,过渡带相对比较窄
切比雪夫1型 6 通带有波纹,过渡带最窄
切比雪夫11型 6 通带最平坦,过渡带最宽
椭圆滤波器 4 通带有波纹,过渡带也较宽
如下图所示
当实现通带截止频率为10Hz 阻带截止频率为15Hz 通带衰减0.5dB 阻带衰减40dB 采样率为60Hz
FIR 比较
Hanning 窗 51阶
hamming窗 51阶
Blackman 窗 76阶
如下图所示
查看通带内的平坦度发现
blackman窗最平坦
hamming窗具有最大波纹
如下图所示
查看过渡带发现
Blackman-->hamming-->hanning 窗在通带到3dB截止频率处以此衰减慢,而3dB截止频率后却依次变快
如下图所示
得到部分结论
IIR相对FIR滤波器阶数低,但是FIR具有线性相位
IIR滤波器中切比雪夫II型-->巴特沃斯-->椭圆-->切比雪夫I型滤波器的通带平坦度依次降低,但是过渡带衰减依次减少。其中巴特沃斯滤波器阶数最大,椭圆滤波器阶数最小。
FIR滤波器中balckman-->hanning-->hamming窗在通带中平坦度依次降低,而在过渡带中衰减依次减慢。其中blackman阶数最大。