FIR 和下采样

信息处理 有限脉冲响应
2022-02-07 04:17:39

我在 ADC 上有一个 FIR 滤波器,它以 120Hz 采样,我将其馈入以 10Hz 运行的控制回路。从噪音的角度来看什么会更好:

选项 1:只需运行 FIR 并在第 12 个点下采样以获得 10Hz

选项 2:运行 FIR 并平均最后 12 个点以获得 10Hz

这是假设输入的高斯噪声

1个回答

对于选项 2,您可以将系统描述为 FIR 滤波器、移动平均滤波器和抽取器(每 12 个移动平均滤波器输出中的一个)的级联。FIR滤波器和移动平均滤波器可以组合成一个等效滤波器,其脉冲响应是FIR滤波器脉冲响应和移动平均滤波器脉冲响应的卷积。所以选项 1 和选项 2 非常相似,因为它们都对应于某个过滤器,然后是 12 的抽取。

如果您已经设计并优化了 FIR 滤波器以满足您的规范(包括对各种参数的选择,包括噪声性能、资源使用、带宽等),那么额外的移动平均滤波器将与优化背道而驰(例如,通过减少有效带宽,增加资源使用等)因此从这个角度来看,选项 2 充其量是浪费(甚至对满足您的规格有害),而选项 1 将是更好的选择。

也就是说,给定选项 1 和 2 中的相同 FIR 滤波器,并且假设该滤波器的设计对规范有足够的余量,以容纳具有额外移动平均滤波器的级联,而不会导致级联超出规范,则额外的滤波可能会消除更多噪音(因此在这种情况下,选项 2 将是更好的选择,即使从资源使用的角度来看这并不是一个公平的比较)。