03. Filtrado Digital

Sistemas de Adquisición y Procesamiento (08) - Electrónica IV (93)
Departamento de Electrónica Carrera de Bioingeniería- FI - UNER
Trabajo Práctico Nº 3
FILTRADO DIGITAL
Objetivos:
o Trabajar sobre conceptos relacionados al diseño de filtros digitales.
o Ejercitarse en el uso del entorno Multisim, Matlab en la herramienta FDAtool
para diseñar filtros digitales y en la herramienta Simulink para simular los
algoritmos.
Materiales necesarios:
o PC con software Matlab 7.0 o superior.
Condiciones de trabajo y aprobación:
o Respetar la preinscripción a comisiones de TP
o Se dará por aprobado el trabajo práctico a aquellos grupos que obtengan
evaluación satisfactoria en el 60 % de los puntos a desarrollar.
Introducción:
En el TP N° 2 se diseñó e implementó un filtro pasa banda analógica de orden 4. La
implementación circuital se realizó mediante filtros activos en cascada, a partir de
factorizar la función pasa banda
en una función pasa altos
y una
pasa bajos
y obtener sus circuitos correspondientes. Las actividades de
este trabajo práctico consistirán en llevar adelante las acciones necesarias para
implementar digitalmente la función pasa altos
(fruto de la factorización del
Pasa Banda) y comparar, mediantes herramientas de simulación, esta
implementación mixta (Digital+Analógico) Vs la implementación totalmente
analógico realizada en el TP N° 2
Consigna.
Parte 1: obtención de la señal digital
a.
Al circuito simulado obtenido en el ítem g) del TP N° 2, copiarle la celda pasa
bajos de manera de permitir un procesamiento en paralelo de solo pasabajos y
pasabanda. Luego aplicarle la fuente de señal proporcionada por la Catedra para
este TP “SDemodulada” cuyo modelo matemático es:
SDemodulada: 0.1*sin(2*pi*t*110)+0.01*sin(2*pi*t*1000)+0.01*sin(2*pi*t*10)
Sobre el circuito simulado pasabanda cuantificar que atenuación se logra para las
frecuencias de 10Hz y 1kHz.
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b.
Aplicar la fuente “SDemodulada”, a ambos cirucitos, y con el osciloscopio
guardar 1segundo de ambas señales de salida filtradas con extensión *.lvm,
muestreando a 10KHz.
Nota: Recordar que el tamaño del archivo generado dependerá del tiempo de simulación del
archivo.
c. Mediante el script “Carga_de_archivo.m” proporcionado por la cátedra,
generar un archivo *.mat, de la señal obtenida con el osciloscopio.
Parte 2: Diseño, implementación y simulación de filtro digital
a. Utilizando una aproximación conveniente de la transformada z obtenga la
versión digital de la función pasa altos
b. Implementar mediante Simulink un modelo que permita aplicarle el filtro
diseñado en 2-a) a la señal generada en 1-c) y visualizar el resultado.
c. Utilizando la herramienta FDAtool, diseñar un filtro digital IIR basado en
funciones elípticas, un FIR empleando la ventana de Kaiser y un FIR de ParksMcClellan que tengan la mismsa atenuación relativa a la banda de paso en
10Hz que la del filtro analógico del punto 1-c) el mismo orden y frecuencia de
corte que
.
d. Reemplace los filtros del punto 2-c) en el modelo de Simulink del punto 2-b).
Compare resultados.
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