Bei FIR Filtern (Abkürzung für Finite Impulse Response) handelt es sich um digitale Filter. Im Gegensatz zu analogen Filtern, bei welchen die Filtercharakteristik von der Kombination von Schaltelementen wie Widerständen und Kondensatoren abhängt, wird diese bei digitalen Filtern von einer Software bestimmt. Dabei geben zuvor generierte Parameterlisten das Verhalten des Filters an. Die Parameter legen dabei sogar den grundsätzlichen Typ des Filters fest, also ob es sich beispielsweise um einen Tiefpass, Hochpass, Bandpass oder Stopppass handelt. Für unser Projekt benötigen wir vor allem Bandpässe, da wir die Signalstärke verschiedener Frequenzbänder messen wollen.

Die grundsätzliche Funktionsweise eines FIR Filters besteht darin, dass eine vorgegebene Anzahl an Messungen in regelmäßigen Abständen durchgeführt wird. Anschließend werden alle Messwerte mit den zugehörigen Koeffizienten multipliziert (erster Messwert mit dem ersten Koeffizienten, zweiter Messwert mit dem zweiten Koeffizienten, usw..) und aus den Produkten eine Summe gebildet. Die berechnete Summe entspricht einem Punkt im Verlauf des Ausgangssignals.

Funktionsweise eines FIR Filters

Um den Pegelwert eines Frequenzbands zu berechnen, müssen zusätzlich eine ausreichend große Anzahl an Output Werten in einem Buffer gespeichert und daraus der RMS-Mittelwert gebildet werden. Da die Signalleistung gefragt ist, entfällt die Wurzelberechnung. Dies wiederum erhöht die Performance.