Infinite Impulse Response Filter (IIR)

Einleitung

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Einleitung

Filter verändern Signale, indem sie z.B. aus dem Eingangssignal einzelne Frequenzen herausfiltern oder Bestandteile des Eingangssignals neu kombinieren.
Ein digitales Filter wird mit einem kontinuierlichen Zahlenstrom gefüttert, das das digitale Abbild eines Signals ist. Es erzeugt daraus einen Ausgansgdatenstrom, der i.d.R. aus genausovielen Zahlen besteht.

In einem FIR-Filter gibt es keinerlei Rückkopplungen. Dadurch kann ein FIR-Filter nicht in's Schwingen geraten. Das klingt zwar gut, hat aber auch handfeste Nachteile. Schließlich sind herkömmliche Frequenzfilter ( z.B. LC-Filter) ja gerade schwingfähige Gebilde.
Für Frequenzfilterungen sind deshalb Filter mit Rückkoppelleitungen unter Umständen besser geeignet. Der Standardtyp ist hier das Infinite Impulse Response Filter (IIR).

Dieses Bild zeigt ein einfaches IIR-Filter. Es lässt sich prinzipiell in zwei in Reihe geschaltete Stufen trennen. Die rechte Hälfte ähnelt einem FIR-Filter, dem ist aber die linke Hälfte vorgeschaltet. Diese linke Filterhälfte besteht aus Rückkoppelschleifen (in diesem Fall sind es zwei Rückkoppelschleifen) unterschiedlicher Laufzeit. Diese eignen sich dazu, bestimmte Frequenzen zu verstärken oder zu dämpfen.

In der roten A1-Schleife liegt nur ein Latch. Die Laufzeit ist also genau der Abstand zwischen zwei Zahlen (Samples) im Input-Datenstrom. Diese Schleife dämpft oder verstärkt (je nach Wert von A1) Signale mit der Samplefrequenz.
In der blaue A2-Schleife liegen zwei Latches.  Diese Schleife dämpft oder verstärkt (je nach Wert von A2) Signale mit der halben Samplefrequenz.

Die Ax-Multiplikatoren müssen kleiner als 1 sein, um ein Aufschaukeln der Schwingungen im Filter zu vermeiden.
 

Autor: sprut
erstellt am: 08.02.2006
letzte Änderung: 08.02.2006