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Title: Diseño e implementación de filtros digitales FIR e IIR utilizando el microcontrolador XMEGA de Atmel para tratamiento de señales de audio
Authors: Jarrín Ochoa, Diego Andrés
Advisor: Oñate Cadena, Luis Germán
Keywords: FILTROS
FILTROS DIGITALES
REDES ELÉCTRICAS
COMUNICACIÓN
Issue Date: Jun-2016
Abstract: Las aplicaciones de los filtros digitales son muy importantes para la carrera de ingeniería electrónica, porque son utilizados para procesamiento digital de señales de audio, video e imágenes, telecomunicaciones digitales, análisis de señales biomédicas y en equipos de laboratorio para eliminar armónicos de la red eléctrica. El diseño de un filtro analógico requiere rediseñar su estructura si los parámetros del filtro cambian, el diseño de un filtro digital es más flexible al depender de un código de programa. El uso de microcontroladores para realizar procesamiento digital de señales se popularizó debido a su bajo costo y altas velocidades de procesamiento. El microcontrolador XMEGA perteneciente a la familia de microcontroladores AVR (Advanced Virtual Risc) de Atmel, se presenta como una alternativa económica para implementar los filtros digitales al incluir un conversor digital análogo (DAC) de 12 bits, lo que no ocurre con algunos dsPIC de Microchip. Los filtros digitales de respuesta finita al impulso (FIR) y los filtros digitales de respuesta infinita al impulso (IIR) del tipo rechaza-banda que fueron diseñados tienen los menores errores: en el caso del filtro digital FIR rechaza-banda se obtuvo un error relativo de 3.31% para la magnitud de la respuesta de frecuencia y un error relativo de 2.58% para la fase de la respuesta de frecuencia, en el caso del filtro digital IIR rechaza-banda se obtuvo un error relativo de 3.29 % para la magnitud de la respuesta de frecuencia y un error relativo de 8.22 % para la fase de la respuesta de frecuencia.
Description: The applications of digital filters are very important for the electronics engineering career, due to their use in digital signal processing of audio, video and image, digital telecommunications, biomedic signal analysis and harmonic elimination in laboratory equipment. If the design parameters changes for analogue filters, is required to redesign its structure, digital filters design shows more flexibility due to their dependence of programming code. The use of microcontrollers for digital signal processing has become popular for its low prices and high processing speeds. The XMEGA microcontroller belongs to Atmel AVR (Advanced Virtual Risc) microcontroller’s family, this is presented as an economic alternative for implementing digital filters instead of dsPIC from Microchip. Finite impulse response (FIR) and infinite impulse response (IIR) digital filters of band-reject type, showed the lower errors for the magnitude an phase of the frequency response, with the band-reject FIR digital filter the relative error for the magnitude of the frequency response was 3.31% and the relative error for the phase of the frequency response was 2.58%, in the case of the band-reject IIR digital filter the relative error for the magnitude of the frequency response was 3.29% and the relative error for the phase of the frequency response was 8.22%.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/13087
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