我正在研究主题数字滤波器。它在幻灯片中说,“如果线性相位不重要,无限脉冲响应 (IIR) 滤波器会为给定应用产生更小的滤波器阶数”。那么这是什么意思呢?
当线性相位很关键时会发生什么?
信息处理
数字滤波器
2022-01-28 09:39:20
2个回答
因果 IIR(无限脉冲响应)滤波器不能具有线性相位响应,因此只能在(完全)不需要线性相位时使用它们。与 IIR 滤波器不同,FIR(有限脉冲响应)滤波器可以具有线性相位响应(因此,具有恒定的群延迟)。所以在需要线性相位的应用中,我们必须选择 FIR 滤波器。
非线性相位响应会导致信号色散,因为不同的频率分量在被过滤时会经历不同的延迟。例如,在许多音频应用中不需要线性相位(尽管在某些情况下可能需要),而在数字通信中,非线性相位会导致相邻符号相互干扰(符号间干扰,ISI),所以线性相位很重要。
请注意,可以设计在通带中具有近似线性相位的 IIR 滤波器(如本答案所示)。对于许多实际应用,这可能已经足够好,并且与具有相当幅度响应的线性相位 FIR 滤波器相比,它可能会节省大量计算复杂度和内存。
非线性相位是另一种表示色散的方式。输入信号的频率具有不同的延迟。
具有奇数或偶数对称性的 FIR 滤波器是线性相位。这在开始采用 DSP 时非常有趣,因为模拟滤波器不是线性相位。这是那些 DSP 能够做模拟不能做的事情之一(在传统电路中)。
虽然 IIR 滤波器需要较少的乘法加法,但在超标量流水线处理器上,递归需要在计算下一项之前等待结果会导致大量 NOP 周期,因此它取决于更高效的处理器。
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