डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग में सभी एफआईआर फिल्टर के बारे में जानें

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग में, एक एफआईआर एक फिल्टर है जिसकी आवेग प्रतिक्रिया परिमित अवधि की होती है, जिसके परिणामस्वरूप यह परिमित समय में शून्य हो जाता है। यह अक्सर IIR फिल्टर के लिए अंतर होता है, जिसमें आंतरिक प्रतिक्रिया हो सकती है और अभी भी अनिश्चित रूप से प्रतिक्रिया देगा। Nth ऑर्डर के आवेग की प्रतिक्रिया समय के बाद एफआईआर फ़िल्टर ठीक से एन + 1 नमूने लेती है, इससे पहले वह शून्य पर पहुंच जाती है। एफआईआर फिल्टर हैं सबसे लोकप्रिय प्रकार के फिल्टर सॉफ्टवेयर में निष्पादित और ये फिल्टर निरंतर समय, एनालॉग या डिजिटल और असतत समय हो सकते हैं। विशेष प्रकार के एफआईआर फिल्टर्स हैं, बॉक्सकार, हिल्बर्ट ट्रांसफार्मर, विभेदक, लेथ-बैंड और राईस-कोसाइन।

FIR फ़िल्टर क्या है?

शब्द एफआईआर का संक्षिप्त नाम 'फाइनल इंपल्स रिस्पांस' है और यह डीएसपी अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले दो मुख्य डिजिटल फिल्टर में से एक है। फिल्टर सिग्नल कंडीशनर हैं और प्रत्येक फिल्टर का कार्य है, यह एक एसी घटकों की अनुमति देता है और डीसी घटकों को ब्लॉक करता है। फ़िल्टर का सबसे अच्छा उदाहरण एक फ़ोन लाइन है, जो फ़िल्टर के रूप में कार्य करता है। क्योंकि, यह आवृत्तियों को मानव की सीमा की तुलना में काफी कम रोष के लिए आवृत्तियों को सीमित करता है।

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग के लिए एफआईआर फिल्टर

एलपीएफ, एचपीएफ, बीपीएफ, बीएसएफ जैसे विभिन्न प्रकार के फिल्टर हैं। एलपीएफ, टॉम ओ / पी के माध्यम से केवल कम आवृत्ति संकेतों की अनुमति देता है, इसलिए इस फिल्टर का उपयोग उच्च आवृत्तियों को खत्म करने के लिए किया जाता है। ऑडियो सिग्नल में उच्चतम आवृत्तियों को नियंत्रित करने के लिए एलपीएफ सुविधाजनक है। एक एचपीएफ एलपीएफ के काफी विपरीत है। क्योंकि, यह कुछ थ्रेसहोल्ड के नीचे केवल आवृत्ति घटकों को अस्वीकार करता है। एचपीएफ का सबसे अच्छा उदाहरण 60Hz श्रव्य एसी बिजली को काटना है, जिसे यूएसए में लगभग किसी भी सिग्नल से जुड़े शोर के रूप में चुना जा सकता है।

IR फ़िल्टर का विकल्प एक DSP फ़िल्टर है जो IIR भी हो सकता है। IIR फ़िल्टर प्रतिक्रिया का उपयोग करता है, इसलिए जब आप i / p को आवेग देते हैं तो ओ / पी सैद्धांतिक रूप से हमेशा के लिए बजता है। आईआर फिल्टर का वर्णन करने के लिए उपयोग की जाने वाली शर्तें टैप, आवेग प्रतिक्रिया, मैक (बहुतायत से जमा), विलंब रेखा, संक्रमण बैंड और परिपत्र बफर हैं।

एफआईआर फिल्टर के डिजाइन के तरीके

आदर्श फिल्टर के सन्निकटन के आधार पर एफआईआर फिल्टर की डिजाइन विधियां। आगामी फ़िल्टर सही विशेषता से संपर्क करता है क्योंकि फ़िल्टर का क्रम बढ़ जाएगा, इसलिए फ़िल्टर और इसके कार्यान्वयन को अतिरिक्त जटिल बनाया जाएगा।

डिजाइन प्रक्रिया आवश्यकताओं और विशिष्टताओं के साथ शुरू होती है एफआईआर फ़िल्टर। फ़िल्टर की डिज़ाइन प्रक्रिया में उपयोग की जाने वाली विधि कार्यान्वयन और विशिष्टताओं पर निर्भर करती है। डिजाइन विधियों के कई फायदे और नुकसान हैं। इस प्रकार, एफआईआर फिल्टर डिजाइन के लिए सही विधि का चुनाव करना बहुत महत्वपूर्ण है। एफआईआर फिल्टर की दक्षता और सादगी के कारण, सबसे अधिक खिड़की विधि का उपयोग किया जाता है। दूसरी विधि नमूना आवृत्ति विधि का उपयोग करना भी बहुत सरल है, लेकिन स्टॉपबैंड में एक छोटा क्षीणन है।

एफआईआर फ़िल्टर की तार्किक संरचना

एक एफआईआर फिल्टर का उपयोग लगभग किसी भी प्रकार की डिजिटल आवृत्ति प्रतिक्रिया को लागू करने के लिए किया जाता है। आमतौर पर इन फिल्टर्स को फ़िल्टर के आउटपुट को बनाने के लिए एक गुणक, योजक और देरी की श्रृंखला के साथ डिज़ाइन किया जाता है। निम्नलिखित आंकड़ा एन लंबाई के साथ मूल एफआईआर फिल्टर आरेख दिखाता है। विलंब का परिणाम इनपुट नमूनों पर संचालित होता है। एचके के मूल्य गुणांक हैं जो गुणन के लिए उपयोग किए जाते हैं। ताकि एक बार में ओ / पी और उचित गुणांक द्वारा गुणा किए गए सभी विलंबित नमूनों का योग हो।

एफआईआर फ़िल्टर की तार्किक संरचना

फिल्टर डिजाइन को परिभाषित किया जा सकता है के रूप में, यह फिल्टर की लंबाई और गुणांक चुनने की प्रक्रिया है। इरादा पैरामीटर सेट करना है ताकि स्टॉप बैंड और पास बैंड जैसे आवश्यक पैरामीटर फ़िल्टर चलाने से परिणाम दें। फ़िल्टर को डिज़ाइन करने के लिए अधिकांश इंजीनियर MATLAB सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते हैं।

आमतौर पर, फ़िल्टर अलग-अलग आवृत्ति के लिए उनकी प्रतिक्रियाओं से परिभाषित होते हैं जिन घटकों को मिला i / p सिग्नल फिल्टर की प्रतिक्रियाएं तीन प्रकारों में वर्गीकृत होती हैं जैसे कि आवृत्तियों पर रोकें जैसे कि स्टॉप बैंड, पास बैंड और ट्रांज़िशन बैंड। पासबैंड की प्रतिक्रिया आवृत्ति घटकों पर फ़िल्टर का प्रभाव है जो ज्यादातर अप्रभावित के माध्यम से वितरित किए जाते हैं।

किसी फ़िल्टर स्टॉपबैंड में फ़्रीक्वेंसी, अंतर से, बहुत कम होती है। संक्रमण बैंड बीच में आवृत्तियों को दर्शाता है, जो कुछ कमी प्राप्त कर सकता है, लेकिन ओ / पी सिग्नल से पूरी तरह से अलग नहीं किया जाता है।

एक एफआईआर फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया

फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया साजिश नीचे दिखाई गई है, जहां ωp पासबैंड समाप्ति आवृत्ति है, iss स्टॉपबैंड शुरुआत आवृत्ति है, जैसा कि स्टॉपबैंड में क्षीणन की मात्रा है। फ़्रीक्वेंसी b / n andp और bs की ट्रांज़िशन बैंड में गिरावट आती है और कुछ हद तक कम हो जाती है। यह पुष्टि करता है कि फ़िल्टर पसंदीदा विनिर्देशों को पूरा करता है जिसमें ट्रांज़िशन बैंडविड्थ, रिपल, फ़िल्टर की लंबाई और गुणांक शामिल हैं। फिल्टर जितना लंबा होगा, उतनी ही बारीक प्रतिक्रिया को ट्यून किया जा सकता है। एन लंबाई और गुणांक के साथ, फ्लोट एच [एन] = {…………} का फैसला किया, एफआईआर फ़िल्टर कार्यान्वयन काफी सीधा है।

एक एफआईआर फ़िल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया

एक एफआईआर फिल्टर का Z ट्रांसफॉर्म है

एच (के) गुणांक के साथ एक एन-टैप एफआईआर फिल्टर के लिए, फिर ओ / पी के रूप में परिभाषित किया गया है
y (n) = h (0) x (n) + h (1) x (n-1) + h (2) x (n-2) + ……… h (N-1) x (nN-1) )

फ़िल्टर का Z- रूपांतर है
H (z) = h (0) z-0 + h (1) z-1 + h (2) z-2 + ……… h (N-1) z- (N-1) या

एफआईआर फिल्टर का स्थानांतरण समारोह

एफआईआर फिल्टर के लिए फ्रीक्वेंसी रिस्पांस फॉर्मूला

एफआईआर फिल्टर का डीसी लाभ है

एफआईआर फिल्टर के अनुप्रयोग मुख्य रूप से रिसीवर के मध्यवर्ती आवृत्ति चरणों में डिजिटल संचार में शामिल होते हैं। उदाहरण के लिए, एक डिजिटल रेडियो प्राप्त करता है और एनालॉग सिग्नल को मध्यवर्ती आवृत्ति में परिवर्तित करता है और फिर इसे डिजिटल में परिवर्तित करता है डिजिटल के साथ एनालॉग कनवर्टर का उपयोग करना। तब पसंदीदा आवृत्ति का चयन करने के लिए परिमित आवेग प्रतिक्रिया का उपयोग करता है। इसका उपयोग सॉफ्टवेयर रेडियो में किया जाता है, जो अच्छी अस्वीकृति के साथ और बिना हार्डवेयर बदले आसानी से अनुकूलनीय फिल्टर की अनुमति देता है।

इस प्रकार, यह सब एफआईआर फिल्टर, एफआईआर फिल्टर डिजाइन, तार्किक संरचना और एफआईआर फिल्टर की आवृत्ति प्रतिक्रिया के बारे में है। हमें उम्मीद है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ मिल गई होगी। इसके अलावा, इस विषय और अनुप्रयोगों के बारे में कोई भी प्रश्न, कृपया अपने सुझाव और टिप्पणियाँ नीचे टिप्पणी अनुभाग में दें। यहां आपके लिए एक प्रश्न है कि एफआईआर और आईआईआर फिल्टर में क्या अंतर है।