为什么维纳滤波器不是 IIR

信息处理 过滤器 离散信号 有限脉冲响应 无限脉冲响应 维纳滤波器
2022-02-26 18:41:13

我想将讨论限制在离散时间因果维纳滤波器。

根据定义,它是一个 FIR 滤波器,在线性滤波器类中,它在均方误差准则下也具有最优性。

我们怎么知道没有更好的 IIR 滤波器(带有反馈回路的东西),它也是线性的?

1个回答

你是对的,通常更好的 IIR 滤波器(如果你有足够的数据)。离散时间维纳滤波器不是“定义”FIR。将滤波器限制在 FIR 情况下是很常见的,因为它通常更容易实现,而且这样的滤波器可以更容易地进行自适应。此外,在实践中,您通常只想考虑一个有限的数据窗口,这会产生最佳的维纳滤波器 FIR。

但是,您不需要强加滤波器长度是有限的约束。对于无限过去可用的数据,最通用的因果离散时间维纳滤波器是 IIR 滤波器。

FIR 和 IIR 案例的推导可以在Proakis 和 Manolakis的数字信号处理中找到(其中包括)。

编辑:如果我们只有有限数量的可用数据,则最佳维纳滤波器具有有限的脉冲响应。假设我们有N数据点(一个电流和N1连续的过去数据点),那么我们可以用线性时不变滤波器做的最好的事情就是线性组合这些N数据点,通过将每个数据点乘以一个系数并将它们相加:

(1)y[n]=k=0N1h[k]x[nk]

系数h[k]被优化,使得滤波器输出之间的均方误差y[n]并且一些期望的信号被最小化。N系数h[k]是相应 FIR 维纳滤波器的脉冲响应。