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Title: Diseño e implementación de filtros digitales FIR utilizando la FPGA Cyclone III de Altera para tratamiento de señales de audio
Authors: Pazmiño Cevallos, Marcela Viviana
Advisor: Oñate Cadena, Luis Germán
Keywords: FILTROS
FILTROS DIGITALES
REDES ELÉCTRICAS
COMUNICACIÓN
CIRCUITOS
CIRCUITOS ELECTRÓNICOS
Issue Date: Jul-2016
Abstract: Las Field Programmable Gate Array (FPGA), fueron creadas con la finalidad de ejecutar e implementar proyectos que necesiten circuitos de alto rendimiento, son de gran utilidad para la depuración de microprocesadores y Application-Specific Integrated Circuits (ASIC), a diferencia de los microcontroladores tienen la ventaja de modificar su hardware mediante la programación, las FPGA por su capacidad de procesamiento y velocidad, son idóneas para procesar señales. En el presente proyecto se realizó el diseño e implementó filtros digitales de respuesta al impulso finito FIR, pasa alto, pasa bajo, pasa banda y rechaza banda, en una FPGA Cyclone III de Altera para señales de Audio se utilizó MATLAB para realizar los cálculos y para simular el comportamiento de los filtros; la programación fue hecha a través del lenguaje de bloques en Simulink. Se realizó mediciones, se registró datos, se realizó gráficas y se comparó los resultados obtenidos en la simulación versus los datos teóricos deduciendo de estos que el filtro que tiene un comportamiento aproximado a la simulación es el filtro rechaza banda que hallando los cálculos respectivos arrojó un error en la magnitud de la respuesta de frecuencia de 1.82 % con una varianza de 7.53·10-6 % y en caso de la fase de la respuesta de frecuencia tiene un error relativo bajo de 1 % con varianza de 0.64 %.
Description: The Field Programmable Gate Array (FPGA), were created in order to execute and implement projects requiring high-performance circuits, they are very useful for debugging microprocessors and Application-Specific Integrated Circuits (ASIC), unlike microcontrollers have the advantage of changing its hardware with program codes, the FPGA´s computing power and speed, make them suitable for processing signals. This project shows the design and implementation of finite impulse response (FIR) digital filters, such as, highpass, low pass, pass band and rejects band. Using the Altera’s Cyclone III FPGA’s for Audio signals and MATLAB for the calculating and simulating the behavior of the filters; the FPGA’s programming was done through blocks language in Simulink. Measurements, data registering were realized to obtain graphics and to compare the simulation versus the theoretical data. The filter that has approached more to the simulation behavior is the FIR rejects band with an error on the frequency response’s magnitude of 1.82 % with a variance of 7.53·10-6 % and an error on the frequency response’s phase of 1 % with variance of 0.64 %.
URI: http://dspace.ups.edu.ec/handle/123456789/13695
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