Lab 04Filtros Teleco 02 Felix Pinedo Quezada

PRÁCTICA N°4: DISEÑO DE FILTROS
Apellidos y Nombres: Pinedo Quezada Felix
Turno:3/05/17
“HOJA DE RESULTADOS – TRABAJO”
2.6 Ejemplos de Diseño: (7p)
Para cada uno de los filtros propuestos (Filtro: Pasa Bajo, Pasa Alto, Pasa Banda y Banda
Eliminada) coloque en esta hoja de resultados lo siguiente:
A) Las gráficas obtenidas en cada filtro y para cada técnica de diseño (Butterworth, Chebychev
I, Chebychev II y Cauer) así como también el “Script” que utilizo para obtener dicha gráfica.
FILTRO PASABAJOS
1. Diseño por Butterworth
a. Script
fsim=50000;
Rp=1;
Rs=20;
Wp=2*3400/fsim;
Ws=2*4000/fsim;
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs
);
[b,a]=butter(N,Wn);
f=0:1:7400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
b. Gráfica:
2. Diseño por Chebychev1
a. Script
b. Gráfica
[N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby1(N,Rp,Wn);
f=0:1:7400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
3. Diseño por Chebychev2
c. Script
[N,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby2(N,Rs,Wn);
f=0:1:7400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
d. Gráfica
4. Diseño por Cauer
a. Script
b. Gráfica
[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn);
f=0:1:7400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
FILTRO PASA ALTOS
5. Diseño por Butterworth
a. Script
fsim=30000;
Rp=0.5;
Rs=40;
Wp=2*8000/fsim;
Ws=2*4000/fsim;
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs
);
[b,a]=butter(N,Wn,'high');
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
b. Gráfica
6. Diseño por Chebychev1
a. Script
b. Gráfica
fsim=30000;
Rp=0.5;
Rs=40;
Wp=2*8000/fsim;
Ws=2*4000/fsim;
[N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby1(N,Rp,Wn,'high
');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
7. Diseño por Chebychev2
a. Script
fsim=30000;
Rp=0.5;
Rs=40;
Wp=2*8000/fsim;
Ws=2*4000/fsim;
[N,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby2(N,Rs,Wn,'high
');
f=0:1:7400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
b. Gráfica
8. Diseño por Cauer
a. Script
b. Gráfica
fsim=30000;
Rp=0.5;
Rs=40;
Wp=2*8000/fsim;
Ws=2*4000/fsim;
[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn,'hi
gh');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
Filtro Pasa Banda
1. Diseño Butterworth
a. Script
fsim=1e5;
Rp=1;
Rs=10;
Wp=[2*4000,2*7400]/fsim;
Ws=[2*3400,2*8000]/fsim;
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs
);
[b,a]=butter(N,Wn);
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
b. Gráfica
2. Diseño Chebychev1
a. Script
b. Gráfica
fsim=1e5;
Rp=1;
Rs=30;
Wp=[2*4000,2*7400]/fsim;
Ws=[2*3400,2*8000]/fsim;
[N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby1(N,Rp,Wn);
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
3. Diseño Chebychev2
c. Script
fsim=1e5;
Rp=1;
Rs=30;
Wp=[2*4000,2*7400]/fsim;
Ws=[2*3400,2*8000]/fsim;
[N,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby2(N,Rs,Wn);
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
d. Gráfica
4. Diseño Cauer
a. Script
b. Gráfica
fsim=1e5;
Rp=1;
Rs=30;
Wp=[2*4000,2*7400]/fsim;
Ws=[2*3400,2*8000]/fsim;
[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn);
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
FILTRO ELIMINA BANDA
1. Diseño Butterworth
a. Script
fsim=60000;
Rp=1;%RIZADO MAXIMO DE LA
BANDA DE PASO
Rs=30;
Wp=[2*3000,2*8000]/fsim;
Ws=[2*4000,2*7000]/fsim;
[N,Wn]=buttord(Wp,Ws,Rp,Rs
);
[b,a]=butter(N,Wn,'stop');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
b. Gráfica
2. Diseño Chebychev1
c. Script
d. Gráfica
fsim=60000;
Rp=1;
Rs=60;
Wp=[2*3000,2*8000]/fsim;
Ws=[2*4000,2*7000]/fsim;
[N,Wn]=cheb1ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby1(N,Rp,Wn,'stop
');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
3. Diseño Chebychev2
e. Script
fsim=60000;
Rp=1;
Rs=60;
Wp=[2*3000,2*8000]/fsim;
Ws=[2*4000,2*7000]/fsim;
[N,Wn]=cheb2ord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=cheby2(N,Rs,Wn,'stop
');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
f.
Gráfica
4. Diseño Cauer
g. Script
h. Gráfica
fsim=60000;
Rp=1;
Rs=60;
Wp=[2*3000,2*8000]/fsim;
Ws=[2*4000,2*7000]/fsim;
[N,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,R
s);
[b,a]=ellip(N,Rp,Rs,Wn,'st
op');
f=0:1:15400;
H=freqz(b,a,f,fsim);
plot(f,abs(H));
B) Para cada uno de los filtros propuestos, consigne en esta hoja los valores de “N”, “Wn”, “a”
y “b”. (5p)
Filtro Pasa Bajo:
N
Wn
a
b
Butterworth
Chebychev I
Chebychev II
Cauer
18
0.1415
1.0e+03 *
0.0010 -0.0129
0.0791 -0.3067
0.8408 -1.7316
2.7750 -3.5376
3.6359 -3.0347
2.0613 -1.1366
0.5049 -0.1782
0.0489 -0.0100
0.0015 -0.0001
0.0000
1.0e-08 *
0.0000 0.0003
0.0027 0.0146
0.0549 0.1537
0.3330 0.5709
0.7850 0.8722
0.7850 0.5709
0.3330 0.1537
0.0549 0.0146
0.0027 0.0003
0.0000
7
0.1360
1.0e+03 *
0.0010 -0.0129
0.0791 -0.3067
0.8408 -1.7316
2.7750 -3.5376
3.6359 -3.0347
2.0613 -1.1366
0.5049 -0.1782
0.0489 -0.0100
0.0015 -0.0001
0.0000
1.0e-08*
0.0000 0.0003
0.0027 0.0146
0.0549 0.1537
0.3330 0.5709
0.7850 0.8722
0.7850 0.5709
0.3330 0.1537
0.0549 0.0146
0.0027 0.0003
0.0000
7
0.1600
4
0.1360
1.0000
8.6871
6.7723
0.6736
-4.4063
-9.7897
-2.8552
-0.0656
1.0000 -3.3998
4.5521 -2.8171
0.6811
0.0773 -0.2562
0.3646 -0.1776
-0.1776 0.3646
-0.2562 0.0773
0.0986 -0.3076
0.4326 -0.3076
0.0986
Filtro Pasa Alto:
Butterworth
Chebychev I
Chebychev II
Cauer
7
0.4520
5
0.5333
5
0
4
2667
1.0000 1.3060
1.7570 1.2714
0.6570 0.1829
1.0000 -1.3520
1.4145 -0.7523
0.2508 -0.0355
1.0000 0.7170
1.0955 0.4817
0.1923
0.0204 -0.1022
0.2043 -0.2043
0.1022 -0.0204
0.1892 -0.7825
1.4309 -1.4309
0.7825 -0.1892
0.0981 -0.2483
0.3353 -0.2483
0.0981
Butterworth
Chebychev I
Chebychev II
Cauer
18
0.788 0.1501
1.0e+03 * 0.0010
-0.0139 0.0918
-0.3793 1.1011
-2.3801 3.9627
-5.1832 5.3824
-4.4523 2.9241
-1.5087
0.5995 -0.1774
0.0369 -0.0048
0.0003
1.0e-05 *
0.0022
0
-0.0172
0
0.0603
0
-0.1207
0
0.1509
0
-0.1207
0
0.0603
0
-0.0172
0
0.0022
7
0.800 0.1480
7
0.0680 0.1600
4
0.0800 0.1480
1.0e+03 *
0.0010 -0.0129
0.0784 -0.2958
0.7747 -1.4906
2.1724 -2.4361
2.1120 -1.4089
0.7119 -0.2642
0.0681 -0.0109
0.0008
1.0e+03 *
0.0010 -0.0120
0.0676 -0.2365
0.5738 -1.0216
1.3765 -1.4259
1.1409 -0.7018
0.3267 -0.1116
0.0264 -0.0039
0.0003
1.0000 -7.3013
23.7899 -45.1429
54.5405 -42.9558
21.5408 -6.2911
0.8200
0.0197 -0.2117
1.0457 -3.1017
6.0293 -7.7051
5.6334 0.0000
-5.6334 7.7051
-6.0293 3.1017
-1.0457 0.2117
-0.0197
0.0312 -0.2239
0.7250 -1.3840
1.7034 -1.3840
0.7250 -0.2239
0.0312
N
Wn
a
b
1.0000
1.0934
0.2595
0.0114
0.0274
0.5760
0.9600
0.1920
-0.6663
-0.4278
-0.0519
-0.0007
-0.1920
-0.9600
-0.5760
-0.0274
Filtro Pasa Banda:
N
Wn
a
b
1.0e-06 *
0.0045
-0.0312
0.0935
-0.1558
0.1558
-0.0935
0.0312
-0.0045
0
0
0
0
0
0
0
Filtro Banda Eliminada:
N
Wn
a
b
Butterworth
Chebychev I
Chebychev II
Cauer
18
0.1173 0.2627
1.0e+04 *
0.0001 -0.0015
0.0103 -0.0470
0.1547 -0.3902
0.7828 -1.2786
1.7265 -1.9459
1.8406 -1.4636
0.9766 -0.5440
0.2505 -0.0939
0.0280 -0.0064
0.0011 -0.0001
0.0000
1.0e+04 *
0.0000 -0.0004
0.0034 -0.0179
0.0683 -0.1998
0.4648 -0.8792
1.3733 -1.7883
1.9517 -1.7883
1.3733 -0.8792
0.4648 -0.1998
0.0683 -0.0179
0.0034 -0.0004
0.0000
9
0.1000 0.2667
1.0e+03 *
0.0010 -0.0120
0.0690 -0.2547
0.6739 -1.3571
2.1536 -2.7497
2.8561 -2.4211
1.6659 -0.9144
0.3846 -0.1119
0.0144 0.0047 0.0031 0.0008 0.0001
9
0.1333 0.2333
6
0.100 0.2663
1.0e+03 *
0.0010 -0.0137
0.0904 -0.3838
1.1705 -2.7223
5.0009 -7.4169
9.0004 -9.0020
7.4382 -5.0657
2.8229 -1.2701
0.4514 -0.1224
0.0238 -0.0030
0.0002
1.0000 -8.4234
33.6648 -84.4465
148.1372 -191.5910
187.6207 -140.5682
80.3306 -34.3778
10.5529 -2.1083
0.2092
1.0e+03 *
0.0004 -0.0064
0.0468 -0.2194
0.7385 -1.8946
3.8369 -6.2696
8.3772 -9.2197
8.3772 -6.2696
3.8369 -1.8946
0.7385 -0.2194
0.0468 -0.0064
0.0004
0.3225 -3.2885
15.8857 -47.9553
100.6131 -154.4191
177.6833 -154.4191
100.6131 -47.9553
15.8857 -3.2885
0.3225
1.0e+03 *
0.0001 -0.0017
0.0129 -0.0622
0.2138 -0.5578
1.1445 -1.8877
2.5363 -2.7965
2.5363 -1.8877
1.1445 -0.5578
0.2138 -0.0622
0.0129 -0.0017
0.0001
C) Verifique ahora sus resultados construyendo un sistema en Simulink que permita medir la
respuesta de cada filtro a diferentes frecuencias utilizando un osciloscopio, tal y como se
explica en el estudio previo de la práctica, especificando que tipo de filtro va a utilizar para
cada caso de comprobación. (5p)
Filtro Pasa Bajos (Cauer):
Para 0.5 Hz:
Para 2.5 Hz:
Para 1Hz:
Para 10 Hz:
Para 15 Hz:
Para 20 Hz:
Para 25 Hz:
Para 30 Hz:
Para 50 Hz:
Para 70 Hz:
Para 80 Hz:
Para 90 Hz:
Para 100 Hz:
Para 110 Hz:
Para 120 Hz:
Para 150 Hz:
Para 200 Hz: