Diseño e implementación de filtros digitales FIR utilizando la FPGA Cyclone III de Altera para tratamiento de señales de audio

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 %.