Digital Filter   디지털 필터

(2023-11-24)

Discrete Filter, 이산 필터


1. 디지털 필터 

  ㅇ 이산적 필터링을 구현하는 이산시간시스템


2. 디지털 필터의 특징
 
  ㅇ 하드웨어 및 소프트웨어 루틴으로 구성됨
  ㅇ 아날로그 필터 보다 `낮은 왜곡`과 `좁은 천이대역`을 저 비용으로 구현 가능
  ㅇ 낮은 주파수에도 사용 가능
  ㅇ 선형 위상 특성 구현 가능


3. 아날로그 필터, 디지털 필터 비교

  ※ ☞ 아날로그필터 디지털필터 비교 참조
     - 아날로그 필터 : 미분방정식, 라플라스변환 등
     - 디지털 필터 : 차분방정식, z 변환4. 디지털 필터의 구분

  ※ ☞ 디지털 필터 구분 참조
     - 임펄스 응답이 유한 길이를 갖는지 여부   :  FIR 필터, IIR 필터
     - 임펄스 응답시간에 따라 변하는지 여부   :  적응 디지털 필터, 고정 디지털 필터
     - 귀환의 유무에 따라   :  재귀적 필터, 비재귀적 필터


5. 디지털 필터의 표현 및 기본 요소

  ㅇ 디지털 필터알고리즘 (처리 과정) 표현 둘(2) :  블록선도, 신호흐름선도

  ㅇ 디지털 필터의 입출력 관계에 대한 수학적 표현 셋(3)  :  차분방정식, 콘볼루션, 전달함수

  ㅇ 디지털 필터의 기본 요소 셋(3)  :  곱셈기, 덧셈기, 시간지연기(메모리 요소)


6. 디지털 필터설계 및 구현

  ※ ☞ 디지털 필터 설계 참조
     - 설계 단계 : 사양 도출 -> 근사 -> 구현
        . 요구되는 필터 사양을 만들고, 이를 현실적으로 만족시키도록,
        . 임펄스응답 또는 주파수응답으로 표현하고,
        . 이에 근사적인 전달함수차분방정식 계수를 결정하고,
        . 이에 적당한 특정 필터 구조를 선택하여, (디지털 필터 구현 구조)
        . 물리적으로 시스템을 구현하는 것


7. 디지털 필터의 무왜곡 응답 필요조건

  ※ 디지털 필터의 무왜곡 출력은 단지 입력 신호의 크기가 변하고 시간지연된 형태

     - 주파수응답 특성
        

     - 출력 특성
        . 주파수영역 출력
          
        . 시간영역 출력
            (C 및 n은 상수)

이산 시스템
   1. 이산 시스템   2. 디지털 필터   3. FIR   4. IIR  
디지털 필터
   1. 디지털 필터   2. 디지털 필터 표현   3. 디지털 필터 구분   4. FIR 필터   5. IIR 필터   6. 순환,비순환 필터   7. 디지털 필터 설계   8. 디지털 필턱 구현 구조   9. 디지털 필터 예  


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