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FIR滤波器属于数字滤波器 技术瓶颈还需不断突破

2022-03-31 18:00      责任编辑:周圆    来源:www.newsijie.com    点击:
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FIR滤波器属于数字滤波器 技术瓶颈还需不断突破

  FIR滤波器,即有限长单位冲激响应滤波器,也称为有限冲激响应滤波器、非递归型滤波器,是一种数字滤波器,是数字信号处理系统中最基本的元件,在有限时间内冲激响应可衰减为零,在保证任意幅频特性的同时具有严格的线性相频特性。
 
  FIR滤波器一般采用单片通用数字滤波器集成电路、DSP芯片、可编程逻辑器件等三种方式来制造。第一种方法产品性能较差,应用受限;第二种方法开发周期较长,工作速率有限;第三种方法一般采用FPGA,产品性能与可扩展性均较好。FIR滤波器的基本结构有截型、级联型、频率抽样、快速卷积等类型,可广泛应用在通信、音频处理、图像处理、模式识别、惯性测量单元等领域。
 
  根据新思界产业研究中心发布的《2022-2026年FIR滤波器行业深度市场调研及投资策略建议报告》显示,数字滤波器按照冲激响应的不同来划分,可以分为FIR滤波器与IIR滤波器(无限冲激响应滤波器)两大类。与IIR滤波器相比,FIR滤波器在递归结构、冲激响应持续时间、相位线性、阶数要求、频率特性等方面均有不同,综合性能更优,灵活性更强,可应用领域较广,但成本相对较高。
 
  FIR滤波器可用于惯性测量单元(IMU)中,可降低IMU输入带宽,聚焦于较窄的低通活动频段,不会抑制高频活动,适用于传感器内部仅需要观测部分频段、不需要观测全部带宽的场景中。IMU的应用领域从消费电子到工业机器人再到航空航天等领域均有涉及,是一种重要的惯性导航技术,预计到2025年全球市场规模将达到30.2亿美元左右,利好FIR滤波器行业发展。
 
  在音频处理领域,FIR滤波器可以修正频率响应曲线,而不会影响相位响应;也可以修正相位响应而不影响频率响应曲线;还可以同时修正频率响应曲线与相位响应。FIR滤波器灵活度高,并且可以弥补IIR滤波器处理精度不足问题,具有明显优势,但也存在功耗高、过分运算、无法处理低频信号等问题。
 
  新思界行业分析人士表示,在IMU领域,主要是采用卡尔曼滤波器,FIR滤波器应用比例低,其主要应用在特殊场景中;在音频处理领域,FIR滤波器存在不足之处,可以与IIR滤波器配合使用,也较大的可能会被新型音频专用滤波器例如VIR滤波器所替代。因此,未来FIR滤波器行业发展存在被取代的可能性,若不能实现技术突破,市场空间将会逐步缩小。

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