Efecto de la palabra finita en la implementación de filtro digital

Abstract

Los filtros digitales pueden presentar problemas en su aplicación debido a efectos de la aritmética finita (longitud finita de las palabras digitales en los procesadores y en las memorias) que producen ruido a la salida del filtro, desplazamiento de los valores de los parámetros del filtro, oscilaciones ante algunos tipos de entrada, inestabilidad y oscilaciones de overflow. El número de bits con que se opera produce errores debido a truncamientos o redondeos que generan los problemas mencionados. Los problemas encontrados en la implementación de la palabra finita en filtros digitales son, en buena medida, derivados del uso empírico que se hace de ellos debido al poco manejo que se tiene del tema en nuestro medio; estos problemas se pueden reducir con la profundización del análisis y la investigación del fenómeno. Se adquirió un conocimiento más profundo del tema y se busca difundirlo en la comunidad académica. El objetivo de esta tesis fue la de estudiar los efectos de la longitud finita de la palabra y los métodos para atenuarlos y aplicar esos métodos en el diseño de un filtro digital PID. Para ello se realizó la investigación de las estructuras de filtros digitales, el efecto de la palabra finita en la representación de los filtros digitales; se estudió el funcionamiento y la aplicación del toolbox de diseño de filtros y el toolbox de punto fijo de MATLAB para la implementación los métodos de reducción de los efectos de la palabra finita en un filtro digital PID.