有限冲击响应 vs 无限冲击响应:一场数字信号处理的对决
"没有回头路"
FIR 滤波器的输出仅取决于当前和过去的输入值。它没有反馈回路。
"历史在循环"
IIR 滤波器的输出不仅取决于输入,还取决于过去的输出值。它有反馈回路。
拖动滑块,观察 FIR (有限截断) 与 IIR (无限拖尾) 在时域响应上的本质区别。
需求: 将音频信号分为低音、中音、高音。要求各频段合并后波形不能变形(相位失真)。
选择: FIR
理由: 必须使用线性相位特性。虽然 FIR 计算量大,但在现代 DSP 芯片上处理音频绰绰有余。IIR 会导致不同频率延迟不同,使音质变浑浊。
需求: 在微型单片机上实时滤除 50Hz 工频干扰。电池供电,算力极低。
选择: IIR
理由: 资源受限是关键。一个 2 阶或 4 阶的 IIR 陷波滤波器就能完美滤除噪声,计算量极小。相位的一点点非线性对心率计数影响不大。