On the Design of Highly Accurate and Efficient IIR and FIR Filters
On the Design of Highly Accurate and Efficient IIR and FIR Filters
复制标题
高精度高效IIR和FIR滤波器的设计
DOI：
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发表时间：
2012
影响因子：
5.4
通讯作者：
Lucas Monzón
中科院分区：
文献类型：
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作者：
G. Beylkin;Ryan D. Lewis;Lucas Monzón
我们描述了一个系统的方法来设计高精度和高效率的无限脉冲响应（IIR）和有限脉冲响应（FIR）滤波器给定其规格。在我们的方法中，我们首先通过构建一个IIR滤波器来满足规格，可能有大量的极点。然后，我们构造，对于任何给定的精度，这样的过滤器的最佳IIR版本（具有最小数量的极点）。最后，对于任何给定的精度，我们将IIR滤波器转换为高效的FIR滤波器级联（串行或并行）。由于在这种FIR近似中，IIR滤波器的非因果部分只引入了额外的延迟（作为所需精度的函数），因此我们的IIR结构不必强制因果关系。因此，我们得到一个简单的方法来构造线性相位滤波器，如果规格要求。所有这些过程都是通过强大的快速算法完成的。我们提供了几个说明性的例子，我们的方法。
We describe a systematic method for designing highly accurate and efficient infinite impulse response (IIR) and finite impulse response (FIR) filters given their specifications. In our approach, we first meet the specifications by constructing an IIR filter with, possibly, a large number of poles. We then construct, for any given accuracy, an optimal IIR version of such filter (with a minimal number of poles). Finally, also for any given accuracy, we convert the IIR filter to an efficient FIR filter cascade (either serial or parallel). Since in this FIR approximation the non-causal part of the IIR filter only introduces an additional delay (as a function of the desired accuracy), our IIR construction does not have to enforce causality. Thus, we obtain a simple method for constructing linear phase filters if the specifications so require. All of these procedures are accomplished via robust, fast algorithms. We provide several illustrative examples of our method.