フィルタの種類

フィルタは通過帯域ごとに大きく分けると以下の３つがある

・ ローパスフィルタ（LPF)

　低い帯域の周波数を通過させ、帯域以上の周波数のカットを行うフィルタ

・ バンドパスフィルタ（BPF)

　特定の帯域の周波数を通過させ、帯域外の周波数のカットを行うフィルタ

・ ハイパスフィルタ（HPF)

　高い帯域の周波数を通過させ、帯域以下の周波数のカットを行うフィルタ

　（以下の図参照）

　図１

デジタルフィルタの種類

デジタルフィルタには大きく分けてFIRフィルタとIIRフィルタの２つがある

・ FIRフィルタ

　有限インパルス応答フィルタの略

　入力データの決められた時間内のサンプリングデータを用いて演算を行う

　決められた時間より経過したサンプリングデータの演算は行わない

・ IIRフィルタ

　無限インパルス応答フィルタの略

　一度入力されたサンプリングデータの演算を無限に使用する

　欠点として、サンプリングデータに異常がある場合、過去のデータを永久的に演算するため

　出力データが不安定になる

サンプリング周波数は入力される周波数の1/2以下の周波数でサンプリングを行う

図２

デジタルフィルタの構成

デジタルフィルタ（FIR)は遅延素子、乗算器、加算器より構成されている

図３

計算式

output = input data × h0 + T-0 × h1 + T-1 × h2 + T-1 × h2 + T-2 × h3 + T-3 × h4 + T-4 × h5 + T-5 × h6
（構成されているTAP数に応じて乗算数が増減する）

 ①遅延素子
　入力データに対しT分の遅延を行う。１遅延素子分が１サンプリング分の遅延に相当
　※ 図２参照
②乗算器
　各サンプリングを行ったデータに対し、カットオフを行う周波数の係数の乗算を行う
　各hのパラメータの重みを変える事で通過帯域の特性を設定する
③加算器
　①、②の各乗算結果の加算を行う