Simulación de filtros digitales en minicomputadoras

Abstract

El objetivo de este trabajo es iniciar el estudio de los filtros digitales y determinar sus posibilidades de aplicación en tiempo real. Los filtros digitales son actualmente un tema de gran interés, tanto por su simplicidad de diseño como por su amplio campo de aplicaciones, las que se extienden desde la simulación de sistemas de procesamiento de señales (en este caso el filtro digital será una subrutina almacenada en un computador), hasta la construcción de esos mismos sistemas (en cuyo caso, el filtro será implementado físicamente con su hardware correspondiente). El presente estudio solo incluye lo fundamental de la parte teórica, con el objeto de llegar pronto a establecer métodos de diseño para filtros con características elementales y obtener algunos resultados. En algunas partes se ha recurrido inevitablemente a usar vocablos en inglés por carecer nuestro idioma de una traducción adecuada. La primera parte está dedicada a desarrollar la teoría de filtros digitales, esto nos deja en condiciones de entrar a estudiar métodos de diseño que nos conduzcan a filtros estables, lo cual se ve en una segunda parte; posteriormente se programan cada uno de los filtros diseñados con el fin de hacer su simulación en el computador digital. Como resultados de la simulación se obtienen la respuesta del filtro a un impulso y el correspondiente análisis de las componentes de frecuencia presentes en dicha respuesta, para lo cual se agrega una tercera parte llamada Evaluación. Al hacer la simulación se eligió finalmente la alternativa de almacenar en la memoria del computador digital los datos de entrada al filtro (muestras de una señal) y dejar almacenada la respuesta en otra zona de memoria. Por razones de limitación de memoria del computador, se trabajó solo con 64 muestras de entrada y salida. Todo el trabajo experimental se hizo con el Sistema Híbrido de la Facultad de Electrotecnia, y las simulaciones se programaron en lenguaje de máquina con el objeto de minimizar el tiempo de procesamiento, el cual será el parámetro más importante para una aplicación en tiempo real.