FIR vs IIR
FIR e IIR sono filtri digitali comunemente usati nell'elaborazione del segnale digitale. Ci sono solo pochi componenti che compongono questi filtri, ma questi componenti possono essere organizzati in vari modi per creare filtri complicati da utilizzare nell'elaborazione del segnale digitale.
FIR sta per Finite Impulse Response, mentre IIR significa Infinite Impulse Response. Sebbene sia FIR che IIR servano allo stesso scopo, ci sono molte differenze nelle caratteristiche e nei pro e contro dei due tipi e questo articolo intende evidenziare le caratteristiche di entrambi per confrontare i due tipi di filtri.
In FIR, il segnale di uscita del filtro, dopo che il segnale di ingresso è stato impostato da zero a zero, può essere diverso da zero solo per un numero finito di volte di campionamento prima che anche il segnale di uscita diventi zero. D' altra parte in IIR, il segnale di uscita del filtro può essere diverso da zero all'infinito dopo aver impostato il segnale di ingresso da diverso da zero a zero. Si può scegliere uno dei due tipi di filtro, ma la scelta riguarda la progettazione e l'implementazione del filtro. In generale, per tutte le applicazioni di filtraggio, sono sufficienti i filtri FIR. Usano la precisione disponibile in modo migliore e sono anche robusti (numericamente). Tuttavia, ci sono casi in cui i filtri FIR diventano troppo grandi, ad esempio quando viene utilizzato un numero elevato di coefficienti di filtro. In questi casi i filtri FIR diventano troppo costosi e difficili da implementare poiché richiedono più tempo, potenza e tempo di ingegneria. È qui che entrano in gioco i filtri IIR.
Differenza tra FIR e IIR
La più grande differenza tra i filtri FIR e IIR è la risposta all'impulso, che è finita in caso di FIR e infinita in caso di IIR. Tuttavia, ci sono molte più differenze tra i due. Per prestazioni di filtraggio simili, l'implementazione di filtri FIR richiede più moltiplicazioni e somme rispetto a IIR. Ma alcuni sistemi informatici sono più adatti per FIR che per IIR, facendo sì che l'utente opti per FIR.
I filtri FIR non sono ricorsivi mentre i filtri IIR sono ricorsivi. Quindi non c'è feedback coinvolto in FIR che è molto presente in caso di IIR.
I filtri IIR possono essere progettati per simulare le classiche risposte dei filtri analogici mentre i filtri FIR non possono raggiungerle.
IIR è un po' più difficile da leggere rispetto a FIR poiché c'è un feedback con IIR. Allora perché usare IIR su FIR? Bene, IIR utilizza un numero inferiore di coefficienti rispetto a FIR, quindi richiede meno tempo all'utente per eseguire calcoli. Ma i filtri FIR sono più facili da progettare anche se danno una risposta piatta. Poi c'è il problema della stabilità. Se progettati male, i filtri IIR possono essere instabili mentre i filtri FIR sono sempre stabili.
Così vediamo che entrambi i filtri FIR e IIR hanno il proprio insieme di caratteristiche e anche pro e contro e spesso dipende dai requisiti dell'utente per scegliere il giusto tipo di filtro.
