Tesis profesional presentada por Alfonso Madrid Quiroz

Licenciatura en Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica, Física e Innovación. Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla.

Jurado Calificador

Presidente: M.C. Juan Antonio Navarro Martínez
Secretario y Director: Dr. Roberto Rosas Romero
Vocal: Dra. Liliana Diaz Olavarrieta

Cholula, Puebla, México a 28 de abril de 2006.

Resumen

Esta tesis consiste en el desarrollo de un tutorial (implementado en el software Macromedia Dreamweaver) que ofrece una cobertura representativa de algunos tópicos avanzados de Procesamiento Digital de Señales, con enfoque a los Sistemas Multifrecuencia.

Este tutorial parte del hecho de que el usuario tiene conocimientos previos en el área de Procesamiento Digital de Señales, así como de instrucciones básicas de Matlab.

La elección de los tópicos para este tutorial se realizó por dos razones, la primera fue en base a las aplicaciones de cada tema, y la segunda, debido a la importancia que tiene cada uno en el campo del Procesamiento Digital de Señales Multifrecuencia.

Los siguientes tópicos son incluidos en este tutorial: Dispositivos de alteración de la frecuencia: Decimador e Interpolador, estructuras para Sistemas Digitales Multifrecuencias, Banco de Filtros Digitales, y Bancos de Filtros QMF (Quadrature Mirror Filters). El tutorial está dividido en 6 capítulos, en el primer capítulo se da una introducción acerca de los Sistemas Multifrecuencia, así como algunos ejemplos de su campo de aplicación.

En el segundo capítulo se presenta la decimación como uno de los conceptos básicos para poder realizar una conversión de frecuencia, en el tercer capítulo se presenta el proceso de interpolación como el segundo concepto básico en la teoría de los Sistemas Multifrecuencia.

En el cuarto capítulo se muestran algunas identidades y propiedades de los dos sistemas expuestos anteriormente, las cuales, hacen posible una implementación computacionalmente eficiente.

En el quinto capítulo se presentan los conceptos principales que dan lugar al desarrollo de los bancos de filtros, se estudia en especial el Banco de Filtros QMF (Quadrature Mirror Filter), y en el último capítulo se presentan las conclusiones obtenidas.

Ya que estamos en un mundo de constante cambio en donde la tecnología avanza a diario, me parece imperante el estudio de éstos temas con algún software que ayude a la comprensión de los mismos, dadas las características del paquete Matlab/Simulink, cada tema presentado en éste tutorial se acompañará de alguna simulación.

Palabras clave: Multirate systems, Sistemas multifrecuencia, Banco de filtros.

Índice de contenido

Portada (archivo pdf, 115 kb)

Índices (archivo pdf, 42 kb)

Capítulo 1. Introducción (archivo pdf, 110 kb)

  • 1.1 Introducción

Capítulo 2. Decimación (archivo pdf, 410 kb)

  • 2.1 Introducción
  • 2.2 Decimación
  • 2.3 Downsampling
  • 2.4 Aliasing
  • 2.5 Simulación del downsampler
  • 2.6 Simulación del convertidor a/d sobremuestreado

Capítulo 3. Interpolación (archivo pdf, 304 kb)

  • 3.1 Introducción
  • 3.2 Upsampling
  • 3.3 Imaging
  • 3.4 Análisis en el dominio del tiempo
  • 3.5 Propiedades del proceso de upsampling
  • 3.6 Conversión de la frecuencia de muestreo por un factor racional d/l
  • 3.7 Simulación del upsampler

Capítulo 4. Estructuras para los sistemas multifrecuencia (archivo pdf, 326 kb)

  • 4.1 Introducción
  • 4.2 Interconexión en cascada
  • 4.3 Intercambio entre los convertidores de la frecuencia de muestreo
  • 4.4 Identidades nobles
  • 4.5 Filtros polifase
  • 4.6 Simulación de un cambio de frecuencia racional

Capítulo 5. Bancos de filtros digitales (archivo pdf, 324 kb)

  • 5.1 Introducción
  • 5.2 Bancos de filtros digitales
  • 5.3 Codificación en sub-banda de señales de voz e imágenes
  • 5.4 Errores creados en el banco qmf
  • 5.5 Aliasing e imaging
  • 5.6 Distorsiones en amplitud y fase
  • 5.7 Un sistema qmf libre de aliasing

Capítulo 6. Conclusiones (archivo pdf, 16 kb)

  • 6.1 Conclusiones

Referencias (archivo pdf, 18 kb)

Madrid Quiroz, A. 2006. Tutorial de tópicos avanzados de procesamiento digital de señales con Matlab/Simulink. Tesis Licenciatura. Ingeniería en Electrónica y Comunicaciones. Departamento de Computación, Electrónica, Física e Innovación, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla. Abril. Derechos Reservados © 2006.