FIR滤波器是什么意思

发布时间：2012-12-12 阅读量：1771 来源: 我爱方案网作者:

FIR滤波器的定义？

FIR(Finite Impulse Response)滤波器：有限长单位冲激响应滤波器，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。因此，FIR滤波器在通信、图像处理、模式识别等领域都有着广泛的应用。

FIR滤波器的硬件实现方式：

1、数字集成电路

一种是使用单片通用数字滤波器集成电路，这种电路使用简单，但是由于字长和阶数的规格较少，不易完全满足实际需要。虽然可采用多片扩展来满足要求，但会增加体积和功耗，因而在实际应用中受到限制。

2、DSP芯片

另一种是使用DSP芯片。DSP芯片有专用的数字信号处理函数可调用，实现FIR滤波器相对简单，但是由于程序顺序执行，速度受到限制。而且，就是同一公司的不同系统的DSP芯片，其编程指令也会有所不同，开发周期较长。

3、可编程

还有一种是使用可编程逻辑器件，FPGA/CPLD。FPGA有着规则的内部逻辑块阵列和丰富的连线资源，特别适合用于细粒度和高并行度结构的FIR滤波器的实现，相对于串行运算主导的通用DSP芯片来说，并行性和可扩展性都更好。

上图为：FIR滤波器原理图

FIR滤波器与IIR滤波器的区别：

优点：

他可以很容易的设计成“线性相位”（经常是）。简单的说，就是线性相位滤波器延迟输入信号，但是又不会使信号失真。

使用他们很方便。在大部分的DSP微型处理器上都可以通过一个命令循环完成FIR计算。

它们适合多级应用。有了多级功能，我们可以引发“毁灭”即减少样本率，或是引发“添加”即增加样本率，或是两者都引发。无论是增加还是减少，FIR滤波器的使用都允许忽略一些计算，因此提供了计算机高效性的特征。相比之下，如果使用IIR滤波器，那么每个输出结果必将是经过了独立的计算，即使是将被舍去的结果也是如此（所以，将在滤波器找中显示反馈）。

他们有理想的数值属性。实际中，所有的DSP滤波器必须经过“有限-精确”计算才能完成任务。也就是说，有限的字节数。由于IIR反馈的使用，有限精确计算在IIR中将会引起显著的问题，但是FIR就没有反馈，所以他们可以使用较少的字节完成工作，设计者们也无需解决过多的关于不理想计算的问题了。

他们也可以通过部分的计算完成工作。与IIR不同的是，FIR经常可以通过使用少于1.0的强度的协同因素完成任务。{如果有需要的话，FIR滤波器的整体增益可以在输出时进行调试。}当使用固定点的DSP时，这个设计就很贴心。这种设计使得工作变得简单了很多。

缺点：

与IIR滤波器相比，FIR滤波器有时需要更多的存储空间和/或计算来完成给出的滤波器响应特征。并且，某些响应不能通过FIR滤波器完成。

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