Sa pagpoproseso ng digital signal, ang isang FIR ay isang filter na ang tugon ng salpok ay may takda na panahon, bilang isang resulta nito ay umayos hanggang sa zero sa may takdang oras. Ito ay madalas na naiiba sa mga filter ng IIR, na maaaring magkaroon ng panloob na feedback at tutugon pa rin nang walang katiyakan. Ang tugon ng salpok ng isang Nth order na discrete time na ang filter ng FIR ay tumatagal ng tumpak na mga sample ng N + 1 bago ito tumira hanggang sa zero. Ang mga filter ng FIR ay pinakatanyag na uri ng mga filter naisakatuparan sa software at ang mga filter na ito ay maaaring maging tuloy-tuloy na oras, analog o digital at discrete na oras. Ang mga espesyal na uri ng mga filter ng FIR ay ang, Boxcar, Hilbert Transformer, Differentiator, Lth-Band at Raised-Cosine.
Ano ang FIR Filter?
Ang salitang pagpapaikli ng FIR ay 'Finite Impulse Response' at ito ay isa sa dalawang pangunahing uri ng mga digital filter na ginamit sa mga aplikasyon ng DSP. Ang mga filter ay mga conditioner ng signal at pag-andar ng bawat filter ay, pinapayagan nito ang isang mga sangkap ng AC at hinaharangan ang mga bahagi ng DC. Ang pinakamahusay na halimbawa ng filter ay isang linya ng telepono, na gumaganap bilang isang filter. Sapagkat, nililimitahan nito ang mga frequency sa isang galit na makabuluhang mas maliit kaysa sa saklaw ng mga tao na maaaring makarinig ng mga frequency.
Mga Filter ng FIR para sa Pagproseso ng Digital Signal
Mayroong iba't ibang mga uri ng mga filter, katulad ng LPF, HPF, BPF, BSF. Pinapayagan lamang ng isang LPF ang mga signal ng mababang dalas sa pamamagitan ng tom nito o / p, kaya ginagamit ang filter na ito upang maalis ang mga mataas na frequency. Ang isang LPF ay maginhawa para sa pagkontrol sa pinakamataas na saklaw ng mga frequency sa isang audio signal. Ang isang HPF ay nasa tapat ng LPF. Sapagkat, tinatanggihan lamang nito ang mga bahagi ng dalas sa ibaba ng ilang threshold. Ang pinakamagandang halimbawa ng HPF ay, ang pagputol ng 60Hz na naririnig na AC power, na maaaring mapili bilang ingay na nauugnay sa halos anumang signal sa USA.
Ang kahalili ng IR filter ay isang filter ng DSP na maaari ding IIR. Ang mga filter ng IIR ay gumagamit ng feedback, kaya't kapag ikaw ay nagpapahiwatig ng o / p theoretically ring magpakailanman. Ang mga terminong ginamit para sa paglalarawan ng mga IR filter ay Tapikin, tugon ng salpok, MAC (multiply accumulate), linya ng pagkaantala, transition band at pabilog na buffer.
Mga Paraan ng Disenyo ng Filter ng FIR
Ang mga pamamaraan ng disenyo ng filter ng FIR batay sa approximation ng ideal na filter. Ang kasunod na filter ay papalapit sa perpektong katangian sapagkat ang pagkakasunud-sunod ng filter ay tataas, kaya't ang paglikha ng filter at pagpapatupad ng karagdagang kumplikado.
Nagsisimula ang proseso ng disenyo sa mga kinakailangan at pagtutukoy ng filter ng FIR. Ang pamamaraang ginamit sa proseso ng disenyo ng filter ay nakasalalay sa pagpapatupad at mga pagtutukoy. Maraming mga pakinabang at kawalan ng mga pamamaraan ng disenyo. Kaya, napakahalaga na pumili ng tamang pamamaraan para sa disenyo ng filter ng FIR. Dahil sa kahusayan at pagiging simple ng filter ng FIR, kadalasang ginagamit ang pamamaraan ng window. Ang iba pang pamamaraan ng dalas ng pamamaraan ng pag-sample ay napakasimpleng din gamitin, ngunit mayroong isang maliit na pagpapalambing sa stopband.
Lohikal na Istraktura ng FIR Filter
Ginagamit ang isang filter ng FIR upang magpatupad ng halos anumang uri ng tugon sa digital frequency. Kadalasan ang mga filter na ito ay dinisenyo gamit ang isang multiplier, adders at isang serye ng mga pagkaantala upang likhain ang output ng filter. Ipinapakita ng sumusunod na pigura ang pangunahing diagram ng filter ng FIR na may haba ng N. Ang resulta ng pagkaantala ay nagpapatakbo sa mga sample ng pag-input. Ang mga halaga ng hk ay ang mga coefficients na ginagamit para sa pagpaparami. Kaya't ang o / p sa bawat oras at iyon ang buod ng lahat ng naantalang mga sample na pinarami ng mga naaangkop na mga coefficients.
Lohikal na Istraktura ng FIR Filter
Ang maaaring tukuyin ang disenyo ng filter tulad ng, ito ay ang proseso ng pagpili ng haba at mga koepisyent ng filter. Ang balak ay itakda ang mga parameter upang ang mga kinakailangang parameter tulad ng isang stop band at pass band ay magbibigay ng resulta mula sa pagpapatakbo ng filter. Karamihan sa mga inhinyero ay gumagamit ng MATLAB software upang idisenyo ang filter.
Karaniwan, ang mga filter ay tinukoy ng kanilang mga tugon sa magkakahiwalay na dalas mga sangkap na natagpuan ang signal ng i / p Ang mga tugon ng mga filter ay inuri sa tatlong uri batay sa mga frequency tulad ng stop band, pass band at transition band. Ang tugon ng passband ay ang epekto ng filter sa mga bahagi ng dalas na naihatid sa karamihan na hindi apektado.
Ang mga dalas sa stopband ng isang filter ay, ayon sa pagkakaiba, lubos na nabawasan. Ang band ng paglipat ay nangangahulugan ng mga frequency sa gitna, na maaaring makatanggap ng kaunting pagbawas, ngunit hindi ganap na nakahiwalay mula sa signal ng o / p.
Tugon ng Frequency ng isang Filter ng FIR
Ang balangkas ng tugon ng dalas ng filter ay ipinapakita sa ibaba, kung saan ang ωp ang dalas ng pagtatapos ng passband, ang iss ay ang dalas ng simula ng stopband, Tulad ng dami ng pagpapalambing sa stopband. Ang mga frequency b / n ωp at drops ay bumaba sa band ng paglipat at nabawasan sa mas kaunting degree. Na nagpapatunay na natutugunan ng filter ang ginustong mga pagtutukoy kasama ang paglipat ng bandwidth, ripple, haba ng filter at mga koepisyent. Kung mas matagal ang filter, mas maayos na ang tugon ay maaaring mai-tune. Sa haba ng N at mga koepisyent, float h [N] = {…………}, napagpasyahan, ang pagpapatupad ng filter ng FIR ay medyo prangka.
Tugon ng Frequency ng isang Filter ng FIR
Ang Z Transform ng isang FIR Filter ay
Para sa isang N-tap na filter ng FIR na may h (k) na koepisyent, pagkatapos ang o / p ay tinukoy bilang
y (n) = h (0) x (n) + h (1) x (n-1) + h (2) x (n-2) + ……… h (N-1) x (nN-1 )
Ang Z-transform ng filter ay
H (z) = h (0) z-0 + h (1) z-1 + h (2) z-2 + ……… h (N-1) z- (N-1) o
Paglipat ng Function ng FIR Filter
Ang Formula ng Tugon ng Frequency para sa isang FIR Filter
Ang DC Makakuha ng isang filter ng FIR ay
Ang mga aplikasyon ng mga filter ng FIR ay pangunahing nagsasangkot sa mga digital na komunikasyon sa mga intermediate na yugto ng dalas ng tatanggap. Halimbawa, tumatanggap ang isang digital radio at binabago ang analog signal sa intermediate frequency at pagkatapos ay i-convert ito sa digital gamit ang isang digital sa analog converter. Pagkatapos ay ginagamit ang may wakas na tugon ng salpok upang piliin ang ginustong dalas. Ginagamit ito sa radyo ng software, na nagpapahintulot sa madaling ibagay na mga filter na may mahusay na pagtanggi at nang hindi binabago ang hardware.
Sa gayon, lahat ito ay tungkol sa filter ng FIR, disenyo ng filter ng FIR, lohikal na istraktura at tugon sa dalas ng mga filter ng FIR. Inaasahan namin na nakakuha ka ng mas mahusay na pag-unawa sa konseptong ito. Bukod dito, ang anumang mga query tungkol sa paksang ito at mga aplikasyon, mangyaring ibigay ang iyong mga mungkahi at komento sa seksyon ng komento sa ibaba. Narito ang isang katanungan para sa iyo, ano ang pagkakaiba sa pagitan ng filter ng FIR at IIR.
