Filtertillstånd

Filtertillstånd beskriver den mängd information som ett digitalt filter behåller mellan påvar av ingångssignaler för att beräkna nästa utgång. För tidsdiskreta filter består tillståndet vanligtvis av tidigare indata och/eller tidigare utdata som används av filtrens uppdateringsekvationer. Till exempel är ett IIR-filter beroende av nuvarande indata och tidigare outputs, vilka tillsammans utgör tillståndet. För ett FIR-filter, som inte är feedbackbaserat, räcker det ofta att lagra de senaste n ingångsvärdena där n är filterordern.

Representationen av tillståndet sker vanligtvis som en vektor i minnet eller som register i filterns arkitektur; i praktiken används delayelement (till exempel i Direct Form I/II) för att lagra tidigare provvärden. Tillståndet uppdateras vid varje ny provtagning enligt filterekvationen.

Initiering och reset av tillståndet är viktiga moment. Tillståndet initieras oftast till noll, men kan sättas till en uppskattning för att minska uppstartstransienter eller för att bättre återspegla historisk data. Vid blockbearbetning måste tillståndet överföras mellan block för att bevara kontinuiteten i signalen.

Användning och betydelse: Hanteringen av filtertillstånd är avgörande för filterets stabilitet och noggranna respons, särskilt i realtidapplikationer och vid långvarig beräkning. Felaktig hantering kan leda till rundningsfel, driftstörningar eller fasfel.

Se även: stateless filter, stateful filter, numeriska fel.