IIR数字滤波器的特点，与FIR数字滤波器有何区别?

在这篇文章中，小编将为大家带来IIR数字滤波器的相关报道。文中，您将了解到IIR数字滤波器的特点以及IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的区别。如果你对本文即将要讲解的内容存在一定兴趣，不妨继续往下阅读哦。

一、IIR数字滤波器介绍

数字滤波器采用离散时间系统对数字信号中的时域离散和幅度量化信号进行滤波。它是数字滤波器的组成部分，具有完成信号滤波处理的功能。该数字滤波器精度高、可靠性好、易于集成。IIR 数字滤波器，也称为递归滤波器，顾名思义具有反馈。

数字滤波器可分为有限脉冲响应(FIR)数字滤波器和无限脉冲响应(IIR)数字滤波器。 IIR 滤波器运算结构通常由延迟、乘法和加法等基本运算组成。它可以组合成四种结构形式：直接、正、级联和并联，均带有反馈回路。由于计算中的舍入处理，误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。采用FPGA实现四阶IIR数字滤波器，两个二阶部分级联构成数字椭圆低通滤波器。通带内纹波小于0.1dB，阻带内衰减大于32dB。常用的数字滤波器有FIR数字滤波器和IIR数字滤波器。 FIR数字滤波器具有精确的线性相位特性，在信号处理中应用极为广泛，使用预先设计和调试好的FIR数字滤波器IP Core即可完成设计。另外，对于相同的设计指标，FIR滤波器所需阶数比IIR滤波器高5-10倍，成本更高，信号延迟也更大。 IIR滤波器所需的阶数不仅比FIR滤波器低，而且可以利用模拟滤波器的设计结果。设计工作量相对较小。 FPGA 实现的 IIR 滤波器也有很多优点。

二、IIR数字滤波器的特点

IIR数字滤波器主要具备4个特点，下面我们来一一进行介绍。

1.封闭函数

IIR 数字滤波器的系统函数可以写成闭函数的形式。

2.IIR数字滤波器采用递归型结构

IIR数字滤波器采用递归结构，即该结构具有反馈回路。 IIR 滤波器运算结构通常由延迟、乘法和加法等基本运算组成。 它可以组合成四种结构形式：直接型、正准型、级联型和并联型，均带有反馈回路。 由于计算中的舍入过程，误差不断累积，有时会产生微弱的寄生振荡。

3.借助成熟的模拟滤波器的成果

可以借助成熟的模拟滤波器设计 IIR 数字滤波器，例如巴特沃斯、切比雪夫和椭圆滤波器。 有现成的设计数据或图表可查，设计工作量相对较小。 对工具要求不高。 在设计IIR数字滤波器时，我们首先根据指标写出模拟滤波器的公式，然后通过一定的变换，将模拟滤波器的公式转化为数字滤波器的公式。

4.需加相位校准网络

IIR数字滤波器的相位特性不易控制，当相位要求较高时，需要相位校准网络。

三、IIR数字滤波器与FIR数字滤波器的区别

最后，我们来看看IIR数字滤波器与FIR数字滤波器在以下3个方面的不同之处。

1. 单位响应

IIR滤波器的单位冲激响应是无穷大的，网络中存在反馈回路。 FIR(Finite Impulse Response)滤波器的单位脉冲响应是有限的，一般网络不存在反馈回路。

FIR滤波器的系统函数一般是有理分数，分母多项式决定了滤波器的反馈网络。

2.幅度特性

IIR数字滤波器的幅频特性精度高，相位非线性，可应用于对相位信息不敏感的音频信号; FIR数字滤波器的幅频特性精度比IIR数字滤波器低，但是相位是线性的，即不同频率成分的信号经过FIR滤波器后的时间差保持不变，这是一个很好的特性。

3.实时信号处理

FIR数字滤波器单位响应有限，也有利于数字信号处理，易于编程，用于计算的时延也小，这对实时信号处理非常重要。

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