Сравним КИХ- и БИХ-фильтры. Выбор между этими фильтрами зависит от относительных преимуществ обоих типов
1. КИХ-фильтры могут иметь строго линейную фазовую характеристику. Следовательно, такой фильтр не вносит искажений в сигнал, что важно во многих приложениях, например, передаче данных, биомедицине, цифровой аудиообработке или обработке изображений. Фазовая характеристика БИХ-фильтров нелинейна, особенно на краях амплитудно-частотной характеристики. 2. КИХ-фильтры реализованы нерекурсивно, т.е. они всегда устойчивы. Гарантировать устойчивость БИХ-фильтров удаётся не всегда. 3. Для реализации фильтров используется ограниченное число битов. Практические последствия этого (например, шум округления и ошибки квантования) значительно менее существенны для КИХ-фильтров, чем для БИХ-фильтров. 4. Чтобы получить конечную импульсную характеристику фильтра с резкими срезами АЧХ требуется больше коэффициентов, чем для получения бесконечной импульсной характеристики. Следовательно, для реализации заданных требований к амплитудно-частотной характеристике с помощью КИХ-фильтра необходимо больше вычислительной мощности и памяти, чем для реализации БИХ-фильтрами. 5. Аналоговые фильтры легко преобразовать в эквивалентные цифровые БИХ-фильры, удовлетворяющие заданным требованиям. Для КИХ-фильтров малое преобразование невозможно, поскольку для них не существует аналоговых прототипов. Тем не менее получать произвольные частотные характеристики с помощью КИХ-фильтров легче. 6. В общем случае синтез КИХ-фильтров алгебраически сложнее, если не использовать компьютерную поддержку разработки. 7. БИХ-фильтры требуют меньшего, чем КИХ-фильтры числа вычислений и (или) объёма аппаратурных средств для обеспечения заданных функций фильтрации. Следовательно, цифровые КИХ-фильтры дороже цифровых БИХ-фильтров. 8. Общий принцип выбора между КИХ- и БИХ-фильтрами может быть следующий:
1. Применять БИХ-фильтры, если единственными важными требованиями являются характеристика с резкими срезами и высокая пропускная способность, поскольку БИХ-фильтры (особенно те, в которых использованы эллиптические характеристики) потребуют определения меньшего числа коэффициентов, чем КИХ-фильтры. Кроме того, БИХ-фильтры более предпочтительны для обработки выборок входных сигналов очень большого объема и из-за значительно меньшей задержки, чем у КИХ-фильтров, лучше подходят для обработки в реальном времени, например, в телефонии. 2. Использовать КИХ-фильтры, если число коэффициентов фильтров не очень велико, когда не существует проблем с машинным временем, когда требуются фильтры с линейной фазой, а также для реализации многоскоростных фильтров, где входной и соответствующий выходной сигналы дискретизированы с разной частотой. Следует также добавить, что архитектуры новейших процессоров ЦОС в большинстве случаев приспособлены именно к КИХ-фильтрации. Более того, некоторые из ПЦОС специально разработаны для КИХ-фильтров.
|
