Mathlab을 이용한 FIR filter와 IIR filter 구현과 비교

목차

Ⅰ. 공학인증과제1
1. 실험 1) 차단 주파수가 1kHz인 FIR LPF를 MATLAB를 이용하여 계산하고(표본화 주파수를20kHz로 가정, 필터 차수는 10) 주파수 응답 곡선을 출력하라.
2. 실험 2) 실험 1에서 필터 차수를 4, 6, 20, 50, 100으로 각각 설정하여 실험하여 비교 분석
3. 실험 3) 1kHz-9kHz만을 통과시키는 FIR Band Pass Filter를 MATLAB를 이용하여 계산하고(표본화 주파수를 20kHz로 가정, 필터 차수는 10) 주파수 응답 곡선을 출력하라(보고서 첨부)
4. 실험 4) 1kHz-9kHz만을 저지하는 FIR Band Stop Filter를 MATLAB를 이용하여 계산하고(표본화 주파수를 20kHz로 가정, 필터 차수는 10) 주파수 응답 곡선을 출력하라.

Ⅱ. 공학인증과제2
1. 실험 1) 표본화 주파수가 20kHz이고 차단 주파수가 1kHz 인 IIR Butterworth LPF의 주파수 응답 곡선과 pole-zero diagram을 plot하여 보고서에 첨부하라. (차수를 2, 5, 10, 20로 변화시키면서)
2. 실험 2) 공학인증 과제 1의 FIR 결과와 IIR 필터의 결과와 비교하라.

본문내용

⧭두 필터 사이의 상대적인 차이
1. FIR 필터는 IIR 필터에 비해 구조가 간단하다.
2. FIR 필터는 항상 안정성이 보장되지만, IIR 필터는 그렇지 않다.
3. FIR 필터의 위상은 선형(linear)이고, IIR 필터의 위상은 비선형(nonlinear)이므로 FIR 필터의 위상이 왜곡에 강건하다.
4.FIR 필터를 사용하여 원하는 필터를 각지게(sharp) 설계하려면 필터의 계수들이 IIR 필터를 사용했을 경우보다 더 많이 필요하게 된다.
5. IIR 필터는 아날로그 필터의 구조와 비슷하므로 아날로그 필터로 변환이 쉬운 반면에 FIR 필터는 상대적으로 어렵다.

⧭결론
필터 설계의 요구 사항이 각진(sharp) 필터라면 IIR 필터를 사용하고 위상에 있어서 왜곡을 원하지 않거나 계수들이 너무 많이 않다면 FIR 필터로 설계하면 된다.

참고 자료

없음