Filter digunakan dalam pemrosesan sinyal digital untuk menghilangkan bagian sinyal yang tidak diinginkan, seperti derau acak, atau untuk mengekstrak bagian sinyal yang berguna, seperti bagian sinyal yang termasuk dalam rentang tertentu.
Misalnya, audio yang direkam dengan peralatan yang buruk dapat disaring untuk menghilangkan elemen yang tidak diinginkan dari sinyal, membuatnya terdengar sedekat mungkin dengan audio asli (tanpa gangguan).
Filter digital dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok, filter FIR (respon impuls durasi terbatas) dan filter IIR (respon impuls durasi tak terbatas). Ketika suatu sistem diberikan beberapa masukan, hasil atau respons yang dicapai dikenal sebagai respons impulsnya.
Filter IIR vs FIR
Perbedaan antara filter FIR dan IIR adalah bahwa respon impuls pembentuk tidak nol hanya untuk sejumlah sampel yang terbatas. Filter IIR memiliki jumlah sampel bukan nol yang tak terbatas. Filter IIR juga dikenal sebagai filter umpan balik dan filter FIR tidak memiliki mekanisme umpan balik seperti itu. Dalam persamaan perbedaan koefisien filter filter IIR memiliki istilah umpan balik.
Tabel Perbandingan Antara Filter FIR dan Filter IIR
| Parameter Perbandingan | Filter FIR | Filter IIR |
| Alam | Bersifat non-rekursif karena tidak menggunakan kembali outputnya sebagai input. | Bersifat rekursif karena menggunakan kembali satu atau lebih outputnya sebagai input. |
| Efisiensi | Kurang efisien secara komputasi. | Lebih efisien secara komputasi. |
| Kemudahan implementasi di sirkuit | Karena tidak adanya mekanisme umpan balik, lebih mudah untuk diterapkan di sirkuit. | Karena adanya mekanisme umpan balik, lebih sulit untuk diterapkan di sirkuit. |
| Mekanisme umpan balik | Jangan gunakan sirkuit umpan balik. | Menggunakan mekanisme umpan balik di mana output sebelumnya, dalam hubungannya dengan input sekarang dan masa lalu, diberikan sebagai input sekarang. |
| Stabilitas | Lebih stabil karena keluaran saat ini tidak memiliki hubungan apapun dengan keluaran sebelumnya. | Kurang stabil karena menggunakan sampel keluaran sebelumnya juga. |
| Input diperlukan untuk menghasilkan output saat ini | Sampel input saat ini dan masa lalu | Sampel input saat ini dan masa lalu bersama dengan output masa lalu. |
| Penundaan ditawarkan | Menawarkan lebih banyak penundaan dalam memberikan tanggapan | Menawarkan penundaan yang lebih sedikit dalam memberikan tanggapan |
| Kebutuhan memori | Membutuhkan lebih banyak memori | Membutuhkan lebih sedikit memori |
| Kepekaan | Kurang sensitif | Lebih sensitif |
| Kemudahan pengendalian | Mudah dikendalikan | Cukup sulit untuk dikendalikan |
Apa itu filter FIR?
Filter digital yang menghasilkan respons impuls terbatas dari sistem dinamis dikenal sebagai filter FIR. Respon impuls yang diberikan oleh filter FIR memiliki durasi yang terbatas. Dinamakan demikian karena respons yang diberikan oleh filter ini menjadi nol dalam periode waktu yang terbatas. Dalam kasus filter FIR, filter urutan ke-n menghasilkan (n+1) sampel sebelum ditetapkan ke 0.
Filter FIR tidak memiliki mekanisme umpan balik. Input mereka saat ini hanya terdiri dari nilai input sekarang dan masa lalu. Penjumlahan kuantitas terbatas dari sampel terbatas dari nilai input membentuk output filter FIR. Filter FIR lebih cocok untuk aplikasi yang membutuhkan respons fase linier.
Apa itu filter IIR?
Filter digital yang menghasilkan respons impuls tak terbatas dari sistem dinamis dikenal sebagai filter IIR. Input sekarang dan masa lalu dalam hubungannya dengan output masa lalu diambil sebagai input sekarang.
Filter IIR beroperasi sedemikian rupa sehingga tidak hanya input saat ini dan masa lalu tetapi sampel output masa lalu juga dipertimbangkan. Sirkuit umpan balik inilah yang membedakannya dari filter FIR.
Mekanisme umpan balik internal membuat filter ini bersifat rekursif. Mereka tidak pernah membiarkan respons mereka menetap di 0 untuk impuls yang diterapkan. Mereka secara komputasi lebih efisien dan membutuhkan lebih sedikit memori. Namun, karena sifatnya yang rekursif, mereka kurang stabil dan sulit dikendalikan.
Filter IR paling baik digunakan untuk aplikasi yang tidak memerlukan informasi fase, misalnya, untuk memantau amplitudo sinyal.
Perbedaan Utama Antara Filter FIR dan Filter IIR
Kesimpulan
Filter digital dapat dirancang untuk tujuan yang berbeda. Misalnya, filter dapat diklasifikasikan sebagai high pass, low pass, band stop, atau band pass. Misalnya, ketika sinyal input dengan noise frekuensi tinggi dilewatkan melalui filter lolos rendah, noise frekuensi tinggi dihilangkan dari input, menghasilkan sinyal yang bersih.
Jenis filter ini dapat diimplementasikan menggunakan filter FIR atau IIR. Kombinasi keduanya juga dapat digunakan untuk menghasilkan filter berbentuk arbitrer. Filter FIR tidak memiliki mekanisme umpan balik. Ini membuat mereka lebih stabil. Mereka digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan fase linier.
Filter IIR menggunakan output sebelumnya, bersama dengan input sekarang dan sebelumnya, sebagai umpan balik. Ini membuat mereka bersifat rekursif dan kurang stabil. Filter IIR dapat mencapai karakteristik penyaringan yang diinginkan dengan menggunakan memori dan perhitungan yang lebih sedikit daripada filter FIR.
