La fase lineal y la complejidad de cálculo/memoria son características importantes a la hora de diseñar filtros digitales. Cuando un filtro tiene fase lineal, todos los componentes de frecuencia de entrada se desplazan en el tiempo la misma cantidad. Esto ayuda a preservar la forma de la onda, que es un aspecto importante de la decodificación de impulsos de lodo.
A continuación se muestra un ejemplo de dos filtros diferentes con una respuesta de magnitud similar. El filtro A tiene fase lineal, mientras que el filtro B tiene fase no lineal. A partir de la respuesta en frecuencia, se puede decir que un filtro tiene fase lineal si la respuesta en fase tiene una pendiente constante.
Aunque este es un caso extremo, puede ver fácilmente que la forma de la onda está muy distorsionada con el filtro B.
No se puede realizar un filtro IIR digital de fase lineal debido a los requisitos de fase lineal. En cambio, los filtros FIR digitales de fase lineal pueden generarse fácilmente. Específicamente, la función de transferencia de un filtro de fase lineal necesitaría satisfacer . Esto sugiere que un filtro IIR debe tener polos fuera del círculo unitario para tener fase lineal. Sin embargo, esto significa que el filtro IIR no sería BIBO estable.
La fase lineal es agradable de tener. Sin embargo, si el retardo de tiempo o la complejidad de cálculo / memoria es importante, siempre podemos generar filtros IIR con cerca de fase lineal en el passband o rango de frecuencia de nuestra señal deseada. A continuación se muestra un ejemplo simple de dos filtros de paso bajo diferentes con un corte de 1 Hz, uno es un filtro IIR de1er orden, y el otro es un filtro FIR de 84 derivaciones. Ambos filtros producen salidas muy similares con el filtro IIR que tiene mucha menos complejidad y retardo.
Esto demuestra que un filtro IIR puede preservar la forma de la señal tan bien como un filtro FIR con menos tomas dependiendo de las restricciones derivadas de nuestra señal de interés.
