Filtros digitales

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA
ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

ASIGNATURA:
PROCESAMIENTO DIGITAL DE SEÑALES
NOMBRES:
PATRICIO GUERRA
ANDRÉS PILLAJO
FABIÁN TULCÁN
TNTE. DANNY VELÁSQUEZ
PROFESOR:
ING. DERLIN MOROCHO
NIVEL
SEXTO
FECHA
16 DE ENERO DE 2012

TABLA DE CONTENIDO
1. OBJETIVOS 3
1.1 OBJETIVO GENERAL 3
1.2 OBJETIVOSESPECÍFICOS 3
2. INTRODUCCIÓN 3
3. MARCO TEÓRICO 4
3.1 DEFINICIÓN 4
3.2 TIPO DE FILTROS 4
3.3 EXPRESIÓN GENERAL DE UN FILTRO 5
3.4 FILTROS FIR 6
3.4.1 VENTAJAS DE LOS FILTROS FIR 7
3.4.2 DESVENTAJAS DE LOS FILTROS FIR 7
3.5 FILTROS IIR 7
3.5.1 DIFERENCIAS CON LOS FILTROS FIR 9
3.5.2 VENTAJAS DE FILTROS IIR 9
3.5.3 DEVENTAJAS DE LOS FILTROS IIR 10
3.6 DISEÑO DE FILTROSFIR 10
3.6.1 TECNICAS DE DISEÑO DE FILTROS FIR 10
3.6.2 DISEÑO DE FILTROS FIR USANDO VENTANAS 11
3.6.3 TIPOS DE VENTANAS 15
3.7 DISEÑO DE FILTROS IIR 17
3.7.1 METODO DE LA TRANSFORMADA BILINEAL 18
4. DISEÑO DE FILTROS EN MATLAB 20
4.1 DISEÑO DE FILTROS IIR 20
4.1.1 FUNCIONES PARA DETERMINAR EL ORDEN NECESARIO DE UN FILTRO 20
4.1.2 FUNCIONES PARA DETERMINAR LOSCOEFICIENTES DEL FILTRO 21
4.2 DISEÑO DE FILTROS FIR 24
4.2.1 FUNCIONES PARA DETERMINAR EL ORDEN NECESARIO DE UN FILTRO 24
4.2.2 FUNCIONES PARA DETERMINAR LOS COEFICIENTES DEL FILTRO 25
5. EJERCICIOS EN MATLAB 27
6. APLICACIONES 39
6.1 Reverberador de sonido ambiente (reverberador de Schroeder) 39
6.2 Filtro Multi Eco 41
6.3 Ecualizador 43
7. CONCLUSIONES 46
8. RECOMENDACIONES47
9. BIBLIOGRAFÍA 48

TABLA DE FIGURAS
Figura 1. Expresión General de un Filtro 5
Figura 2. Expresión general de un filtro en el dominio de n 5
Figura 3. Estructura de la señal de salida de un filtro FIR 6
Figura 4. Transformada Z en el filtro FIR 6
Figura 5. Estructura de filtro FIR 7
Figura 6. Expresión en el dominio discreto de filtros IIR 8
Figura 7. Estructura de filtrosIIR 8
Figura 8. Transformada Z en el filtro IIR 9
Figura 9. Convolución filtro - ventana 12
Figura 10. Ventanas utilizadas para el diseño de filtros FIR 15
Figura 11. Ventanado en los filtros FIR 16
Figura 12. Filtro Pasabajos 29
Figura 13. Filtro Pasabajos en FDATOOLS 30
Figura 14. Filtro Pasabajos en FDATOOLS 30
Figura 15. Filtro Pasabajos en FDATOOLS 31
Figura 16. FiltroPasabajos Chebyshev II en FDATOOLS 32
Figura 17. Comparación de filtros FIR e IIR 33
Figura 18. Filtro IIR pasabajos 35
Figura 19. Zoom de la figura anterior 36
Figura 20. Función de transferencia del filtro 38
Figura 21. Señal contaminada con ruido blanco 39
Figura 22. Señal filtrada 39
Figura 23. Reverberador de sonido ambiente 40
Figura 24. Filtro multieco 42

1. OBJETIVOS2.1 OBJETIVO GENERAL

* Entender, comprender y explicar conceptos de filtros digitales específicamente; estructura, métodos, técnicas y diseño, dando un especial énfasis a filtros tipo FIR (Finite Impulse Response) y filtros tipo IIR (Infinite Impulse Response).

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

* Inquirir información de los filtros digitales FIR e IIR, para tener una base fuertede conocimientos y poder desarrollar el tema planteado.
* Establecer diferencias tanto en el funcionamiento como en las aplicaciones de los filtros digitales FIR y filtros digitales IIR.
* Canalizar todo el conocimiento adquirido hacia el diseño de filtros digitales para poder implementarlas en aplicaciones de la vida real.
* Mostrar e indicar las aplicaciones que se presentan en eluso de los filtros digitales FIR e IIR.
* Diseñar de manera de ejemplo filtros digitales de tipo FIR e IIR, en un software de simulación donde se presente sus diferentes salidas.

2. INTRODUCCIÓN

Un filtro es un sistema, que dependiendo de algunos parámetros, realiza un proceso de discriminación de una señal de entrada obteniendo variaciones en su salida. Los filtros digitales tienen...