Émetteur-récepteur HF — filtrage numérique

Filtres FIR et IIR dans le transceiver

Choisir entre phase linéaire, faible coût de calcul, stabilité et sélectivité selon la fonction.

FIRToujours stable si bien conçu
IIROrdre faible
PhaseLinéaire ou non
RetardVariable selon architecture

Chaîne fonctionnelle

SpécificationsType FIR/IIRConceptionQuantificationImplémentationMesure réponseValidation audio/RF
Point critique : Un filtre parfait dans un outil de calcul peut devenir mauvais après quantification en entier fixe ou avec une fréquence d’échantillonnage différente.

FIR

Les FIR permettent une phase linéaire au prix d’un nombre parfois élevé de coefficients.

Ils conviennent bien à la décimation, à l’interpolation et aux filtres de bande précis.

Leur retard de groupe est souvent constant.

IIR

Les IIR atteignent une forte sélectivité avec peu de coefficients.

Ils sont sensibles à la quantification et aux problèmes numériques.

Leur phase n’est généralement pas linéaire.

Validation

Mesurer amplitude, phase, retard et comportement sur signaux impulsionnels.

Tester les coefficients dans la précision réellement utilisée.

Vérifier l’absence d’instabilité ou de dépassement excessif.

Repères techniques

FIR : y[n] = Σ b[k]x[n−k]
IIR : y[n] = Σ b[k]x[n−k] − Σ a[k]y[n−k]
Retard FIR linéaire ≈ (N−1)/2 échantillons

Contrôles systématiques

  • Mesurer le budget temps réel de chaque bloc.
  • Tester les valeurs extrêmes et les transitions de mode.
  • Conserver des vecteurs et courbes de référence.
  • Journaliser les underruns, overruns et saturations.
  • Comparer les résultats à des critères chiffrés.

Procédure recommandée

Écrire les spécifications chiffrées.
Choisir FIR ou IIR.
Générer les coefficients.
Quantifier dans le format cible.
Tester la réponse impulsionnelle.
Mesurer la réponse fréquentielle.
Évaluer le coût CPU.
Comparer sur signaux réels.
Validation : la chaîne doit rester stable, reproductible et sans perte d’échantillons dans le pire cas d’utilisation.