REPORTE DE PRÁCTICA: “PRÁCTICA 1. VENTANAS Y FILTROS DIGITALES”
Enviado por Javier Barragan • 9 de Julio de 2018 • Práctica o problema • 3.139 Palabras (13 Páginas) • 226 Visitas
1
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE MÉRIDA
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA
ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA
INGENIERÍA BIOMÉDICA
MATERIA:
PROCESAMIENTO DE SEÑALES DIGITALES
GRUPO:
8DM
REPORTE DE PRÁCTICA:
“PRÁCTICA 1. VENTANAS Y FILTROS DIGITALES”
ALUMNOS:
MARIA JOSE CABRERA PACHECO
KARLA PATRICIA CARRERA CAMAS
VICTOR MANUEL KEB CHAN
JADE MARISOL UCAN TUT
PROFESOR(A):
DR. GUSTAVO ALONSO MARTINEZ ESCALANTE
FECHA: 22 DE JUNIO DE 2018
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Instituto Tecnológico de Mérida
Departamento de Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Ingeniería Biomédica
Procesamiento de Señales Digitales
Reporte de práctica 1
INTRODUCCIÓN
En este reporte de práctica se presentan las diferentes programaciones que tienen cada una
de las ventanas las cuales son Bartlett, Blackman, Hamming, Hanning, Kaiser y Rectangular las cuales
nos ayudan a poder determinar diferentes tipos de filtros como, pasabanda, pasa altas, pasa bajas,
rechaza banda, entre otros más específicos como el filtro Notch. Mediante este documento se
explicará paso a paso cada una de las sentencias, comandos, datos que se utilizaron en los
programas para la realización de estos filtros y así mismo se mostrará gráficamente como se ve cada
uno de ellos.
OBJETIVOS DEL PROYECTO
1.Observar gráficamente como se ven las ventanas Barttlett, Blackman, Hamming,
Hanning, Kaiser y Rectangular para poder aplicarlas a los filtros digitales.
2.Realizar mediante programación diferentes filtros (pasa bajas, pasa bandas, pasa bajas
y pasa altas) mediante el uso de las ventanas disponibles.
MARCO TEÓRICO
Los filtros digitales de respuesta impulsional finita (Finite Impulse Response) se basan en
obtener la salida a partir, exclusivamente, de las entradas actuales y anteriores. Así, para un filtro de
longitud N:
Donde los {bk} son los coeficientes del filtro.
Los filtros FIR son los únicos que pueden presentar un comportamiento de fase lineal, aspecto
de gran importancia en aplicaciones de vídeo de transmisión de datos o de electromedicina. Otro
aspecto atractivo de los filtros FIR es que siempre son estables al estar todos los polos en el origen
del plano Z. Esto es importante en diseños de algunos filtros, como pasa bajas o pasa altas. Otra de
las características que debe de tener un filtro FIR es que debe ser causal, esto significa que debe
tener un retraso hacia los positivos y no debe existir señal en frecuencias negativas.
3
Por otra parte, no se pueden diseñar filtros FIR directamente con prototipos analógicos y, para
un mismo orden del filtro, su programación requiere muchas más operaciones que un filtro IIR, para
ello existen diferentes métodos para diseñar dichos filtros entre ellos están:
1.- La técnica de ventanas
2.- La técnica de muestreo en frecuencia
3.- La técnica de diseños con rizado uniforme.
El que se tratará en este documento es el de diseño por ventanas.1 Para eso es necesario
saber qué tipos de filtros se pueden realizar con las ventanas. Los cuales son:
Filtro pasa altas
)
2
1
(
)
2
1
) sin (
2
1
sin (
1
( )
M
n
M
wc n
M
n
wc hd n
Si
2
1
M
n
Filtro pasa bajas
)
2
1
(
)
2
1
) sin (
2
1
sin (
( )
M
n
M
wc n
M
n
wc hd n
2
1
2
1
M
n
M
n
Filtro Pasa banda
)
2
1
(
)
2
1
) sin( )(
2
1
sin( )(
( )
M
n
M
wc Awc n
M
wc Awc n
wc Aw wc Awc hd n
Filtro rechazo de banda
)
2
1
(
)
2
1
) sin( ) (
2
1
sin( )*(
2
1
sin (
1
( )
M
n
M
wc Awc n
M
wc Awc n
M
n
wc Awc wc Awc hd n
El método de las ventanas se basa en acotar la respuesta impulsional infinita de un filtro ideal,
el método del muestreo en frecuencia propone que se fijen una serie de puntos de la respuesta en
frecuencia del sistema.
Una vez obtenida la
hn
del filtro deseado se le aplica el tipo de ventana más adecuada a
las necesidades realizando la multiplicación correspondiente de acuerdo a las siguientes fórmulas:2
Bartlett (triangular)
1
2
1
2
1
M
M
n
4
Blackman
1
4
0.08cos
1
2
0.42 0.5cos
M
n
M
n
Hamming
1
2
0.54 0.46cos
M
n
Hanning )
1
2
(1 cos
2
1
...