fir滤波器iir有什么区别 FIR和IIR滤波器的差异

1、fir滤波器和iir滤波器概述

滤波器是信号处理中应用最为广泛的模块之一，主要作用是将输入信号中不需要的频率成分剔除，并仅保留需要的频率成分。fir滤波器和iir滤波器是两种最基本的数字滤波器。fir滤波器首次仅对当前输入和以前的输入进行加权平均处理，因而无法对系统的过渡状况进行检测出设备的过渡状态，导致其失去传统iir滤波器的设计难度。

2、fir滤波器和iir滤波器设计的理论

fir滤波器需要使用一组滤波器系数对信号进行线性卷积，进而得到输出。fir滤波器的系数不依赖于输出，因此称为非递归滤波器，其设计主要在于选择合适的滤波器系数来实现所需的频率响应特性。iir滤波器是一种递归滤波器，可以通过带有反馈的滤波器组合来实现所需的频率响应特性。因此，在设计时需要选择合适的滤波器结构和参数来达到所需的滤波效果。

由于 fir 滤波器不涉及实现反馈，所以其在数字信号处理（DSP）系统中处理逻辑更为简单，具有 计算速度快、稳定性、实现精度高等特点；而 iir 滤波器存储构造简单， 占有内存容量小，同时具有更好的频率响应特性和更小的相同阶数下更高的亚Nyquist采样性能等特点。

3、fir滤波器和iir滤波器的区别

fir滤波器和iir滤波器在数字信号处理中应用广泛，但二者在特性上并不相同。具体表现在以下几个方面：

1.稳定性：fir滤波器远比iir滤波器稳定，主要是由其结构决定的，系统函数极点在单位圆上，系统不会不稳定。而iir滤波器的稳定性是由极点和零点之间的分布决定的，因此存在不稳定的iir滤波器。

2.阶数：fir滤波器一般需要更高的阶数以达到与iir滤波器相同的响应。由此可以得知，以滤波器阶数作为参考标准，fir滤波器要复杂些，毕竟要处理的数据更多，与之对应的电路也要相对庞大一些。

3.延迟：在滤波器的实时应用中，延迟是一个关键因素。fir滤波器通常会产生更长的延迟，这与其设计有关，常规的差分中，每个输出点需要输入样本的N个，因此可以得到一个N的延迟，这也就是单位阶跃响应N点后会停稳的含义。相比之下，iir滤波器产生的延迟通常要更短，特别是在高阶系统中。

4、fir滤波器和iir滤波器的应用场景

最后，针对两种滤波器的特点和优劣，我们还可以根据具体应用场景选择合适的滤波器。fir滤波器常用于带宽限制所必须的浮点运算，比如音频处理、图像处理、视频处理等领域；而iir滤波器常用于模拟滤波的模拟乘法器+一级积分器构成的典型模型，在实时系统中应用广泛。