Bases du traitement numérique du signal

Quelle précaution est correcte lorsqu'on réalise un filtre IIR d'ordre élevé en virgule fixe avec des coefficients de largeur en bits limitée ?

  1. ALes pôles d'un filtre IIR ne sont pas affectés par la quantification des coefficients : il suffit donc de choisir le nombre de bits des coefficients pour la précision du gain dans la bande passante
  2. BComme un filtre FIR, il reste toujours stable après quantification des coefficients : même à un ordre élevé, il vaut mieux le réaliser sous la forme d'une seule équation aux différences
  3. CRéaliser le dénominateur d'ordre élevé sous la forme d'une seule expression laisse les erreurs sur les coefficients déplacer les pôles et peut rendre le filtre instable : on le découpe donc en une cascade de cellules du second ordre
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Réponse : C. Réaliser le dénominateur d'ordre élevé sous la forme d'une seule expression laisse les erreurs sur les coefficients déplacer les pôles et peut rendre le filtre instable : on le découpe donc en une cascade de cellules du second ordre

Les racines (les pôles) d'un polynôme d'ordre élevé sont sensibles à d'infimes variations de ses coefficients ; en particulier dans les filtres raides dont les pôles se regroupent près du cercle unité, le simple arrondi des coefficients peut faire sortir un pôle du cercle unité. Découper le filtre en cellules du second ordre (biquads), qui gèrent chacune deux pôles, et les connecter en cascade empêche les erreurs sur les coefficients d'une cellule d'affecter les autres pôles, ce qui rend la réalisation robuste à la quantification. Un filtre FIR reste stable après quantification des coefficients, même si sa réponse en fréquence change.

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