Practica2 Diseno Filtros FIR 2010

7/24/2019 Practica2 Diseno Filtros FIR 2010

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P2: Diseo de Filtros FIRP2: Diseo de Filtros FIR

Sistemas Electrnicos para Comunicaciones,2009/2010

Ana Cinta OriaAna Cinta Oria OriaOria

Departamento de Ingeniera Electrnica

Sistemas Electrnicos para Comunicaciones


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1. Teora de Filtros

2. Teora de Filtros FIR3. Diseo de filtros FIR en Matlab

4. Realizacin de filtros FIR



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.n unc n e rans erenc a e un ro nea , causa e

invariante en el tiempo (LTIcoeficientes constantes):M

( )1

0 0 1

1

1

H z1

k

Mk

k M

N Nk N

b zb b z b z

a z a z

=

+ + += =

+ + +

L

L

Tambin se ex resa con ecuaciones en diferencias

1

k

k=

( ) ( ) ( )

N M

k k

y n a y n k b x n k= +

Los coeficientes y determinarn la respuesta en{ }ka { }kb


.


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. Son siempre filtros estables

Capaces de tener una respuesta de fase lineal (surespuesta tiene un retraso de grupo constante)

Mayor problema: para unas especificaciones dadas

filtro IIR.



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. Cuando

Ecuaciones en diferencias para filtros FIR

{ } 0 1ka k N= Filtro FIR

( ) ( ) ( )1 1

( )M M

ky n b x n k h k x n k

= =

Funcin de transferencia0 0k k= =

La salida de filtro FIR se

( )

1

( )

Mk

H z h k z

=

expresa como laconvolucin de la seal

entrada con la respuesta0k = impulsional

Los coeficientes del filtro coinciden con losvalores muestreados de la respuesta impulsiva


del filtro


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. Cmo se puede disear filtros FIR en Matlab? Clculo de

los coeficientes del filtro.emp o e un ro a mp emen arSeales DVB-T/H y seales PAL se transmiten en la misma

muy cerca de un canal analgico pueden ser canalesinterferentes

Seal DVB-T/H Seal PAL

5.25MHz3.8MHzSistemas Electrnicos para Comunicaciones


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. Existe un consorcio de compaas en Europa que han

definido un conjunto de especificaciones de cumplimiento-buena calidad de recepcin

portable DVB-T/H radio access: interface conformancetesting)


Sistemas Electrnicos para Comunicaciones5.25MHz3.8MHz


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. Especificaciones MBRAI:

Caso crticoCanal adyacente es analgicopun o e m x ma po enc a e cana ana g co es a .

MHz del comienzo del canal (hasta 38 dB mayor que la sealDVB-T)

Para cumplir MBRAI atenuar 63 dB justo en el pico demxima potencia de la seal PAL.

5.25MHz Seal DV B-T/H Seal PAL

3.8MHz


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. Especificaciones Filtro FIR LP:

En 5.25MHz 63 dB de atenuacin-determinada atenuacin. Supongamos por ejemplo 15 dB.

Atenuacin a conseguir en 5.25MHz 48dB a 50 dB

Filtro LP



5.25MHz3.8MHz


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. Especificaciones Filtro FIR LP:

Rizado en la banda de paso: Rp=1dBza o en a an a e rec azo: s=

Frecuencia de paso (Fp) = 3.8 MHz

= .

Frecuencia (Fs)de muestreo = 9.14 MHz

Filtro LP

1

Sistemas Electrnicos para ComunicacionesFp Fr Fs (Hz)


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. Hay muchos mtodos bsicos para disear filtros FIR,

todos ellos implementados por Matlab, ejem: ,hanning, hamming, blackman, Kaiser, ...)

Muestreo en frecuencia

Algoritmo de Remez o Aproximaciones de Chebyshev. Funciones que se pueden usar:

se o tros: r , a seror , a ser

Otras: freqz, filter, impz, angle, unwrap, grpdelay

las especificaciones anteriores



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3. Diseo de filtros FIR: Metodo de

las ventanas (kaiser)



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3. Diseo de filtros FIR: Metodo de

las ventanas (kaiser)



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.



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.



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.



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.



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. Herramienta FDATool



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. Herramienta FDATool



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. Existen distintas estructuras para implementar un filtro

FIR en hardware, entre las que destaca:

Estructura DIRECTA

Estructura TRANSPUESTA

SOLUCIN EN CASCADA

ESTRUCTURAS EN LATTICE



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.FORMA DIRECTAz-1 z-1 z-1

h(1)

x n

h(0) h(2) h(3)

...

h M-2

z-1

h M-1

y(n)...

FORMA TRANSPUESTA



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. Estructura DIRECTA Realizacin del filtro FIR

directamente de su ecuacin en diferencias Si el

orden es M, el nmero de etapas es igual al orden.Sumadores, Multiplicacin por una constante y el retardo,

que es un registro de almacenamiento.1 1M M

( ) ( ) ( )0 0

( )kk k

y n b x n k h k x n k= =

= =

z-1 z-1 z-1x(n)

... z-1

- -

y(n)


+ + + ... + +


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.FORMA TRANSPUESTA

11

1

==

M

k

Estructuraque se

0=k

repite



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. Realizad un programa matlab que emule la realizacin

hardware de un filtro FIR con la estructura transpuesta.


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