DSP System Toolbox

Métodos de diseño de filtros adaptativos, de velocidades múltiples y especializados

DSP System Toolbox ofrece numerosos métodos para diseñar e implementar filtros digitales. Puede diseñar filtros paso bajo, paso alto, paso banda, banda eliminada y otros tipos de respuesta y realizarlos usando estructuras de filtro como FIR en forma directa, FIR de superposición-adición, II en forma directa con secciones de segundo orden, paso todo en cascada y estructuras reticuladas.

Cabe la posibilidad de diseñar filtros mediante funciones de MATLAB, aplicaciones o bloques de Simulink.

DSP System Toolbox admite numerosos métodos de diseño, entre los que se incluyen:

  • Avanzados filtros FIR de igual rizado, incluidos los diseños de orden mínimo, onda restringida y fase mínima
  • Filtros IIR y FIR media banda y Nyquist, que proporcionan diseños de fase lineal, fase mínima y fase cuasilineal (IIR), así como métodos de filtros de igual rizado, banda eliminada en pendiente y ventana
  • Optimizados diseños de etapas múltiples, que le permiten optimizar el número de etapas en cascada para lograr la mínima complejidad computacional
  • Filtros de retardo fraccional, incluida la implementación usando estructuras de filtros Farrow aptas para las aplicaciones de filtrado ajustable
  • Filtros IIR de paso total con retardo de grupo arbitrario, que le permite compensar los retardos de grupo de otros filtros IIR a fin de obtener una respuesta de banda de paso de fase lineal aproximada
  • Filtros IIR digitales de ondas reticuladas, para una robusta implementación en punto fijo
  • Filtros IIR y FIR de fase y magnitud arbitraria, que permiten el diseño de cualquier especificación de filtro
Diseños de filtros especializados en MATLAB mostrando el filtro adaptativo LMS aplicado a una señal musical con ruido, el diseño de filtro de magnitud arbitraria, las respuestas de filtro FIR en forma directa para tipos de datos de punto fijo y el diseño de filtros de octava.

Diseños de filtros especializados en MATLAB mostrando el filtro adaptativo LMS aplicado a una señal musical con ruido (arriba a la izquierda), el diseño de filtro de magnitud arbitraria (arriba a la derecha), las respuestas de filtro FIR en forma directa para tipos de datos de punto fijo (abajo a la izquierda) y el diseño de filtros de octava (abajo a la derecha).

Filtros adaptativos

DSP System Toolbox ofrece numerosas técnicas para diseñar filtros adaptativos: basada en LMS, basada en RLS, proyección afín, transversal rápida, dominio de frecuencia y basada en estructuras reticuladas. DSP System Toolbox también incluye algoritmos para el análisis de estos filtros, incluidos el seguimiento de coeficientes, las curvas de aprendizaje y la convergencia.

Filtros de velocidades múltiples

DSP System Toolbox proporciona funciones para el diseño y la implementación de filtros de velocidades múltiples, incluidos interpoladores polifásicos, diezmadores, conversores de velocidad de muestreo y filtros CIC y compensadores, además de soporte para métodos de diseño de etapas múltiples. DSP System Toolbox también ofrece funciones de análisis especializadas para estimar la complejidad computacional de los filtros de velocidades múltiples.

Diseño interactivo de un filtro de paso bajo en la herramienta Filterbuilder y visualización de la respuesta de magnitud.

Diseño interactivo de un filtro de paso bajo en la herramienta Filterbuilder (izquierda) y visualización de la respuesta de magnitud (derecha).

Filtros especializados para aplicaciones DSP

DSP System Toolbox le permite diseñar e implementar filtros digitales especializados, entre los que se incluyen:

  • filtros de peso de audio, filtros de octava y filtros de ecualizador paramétrico para aplicaciones de audio, voz y acústicas
  • modelado de pulsos, máximo/mínimo y filtros de velocidades múltiples para sistemas de comunicaciones
  • filtros Kalman para sistemas de navegación y aeroespaciales

Uso de filtros en modelos de sistemas de Simulink

Los filtros digitales que diseñe en DSP System Toolbox también se pueden usar en modelos de todo el sistema en Simulink. Las funciones y los objetos de sistema de MATLAB le permiten generar modelos de Simulink de bit verdadero a partir de diseños de filtro de MATLAB. También puede usar las bibliotecas de bloques de diseño de filtros que contiene DSP System Toolbox para diseñar, simular e implementar filtros directamente en Simulink.

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