trabajo de análisis de señales y sistemas
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TRABAJO DE ANÁLISIS DE SEÑALES Y
SISTEMAS
DISEÑAR UN FILTRO DIGITAL PARA ELIMINAR EL TONO ( NO
DESEADO DE UNA GRABACIÓN DE VOZ, LA SEÑAL DE VOZ DEBE SER
ADQUIRIDO CON UNA FRECUENCIA DE MUESTREO Fs=22050Hz, 1 SOLO
CANAL.
EL TRABAJO QUE REALIZARA EL ALUMNO CONSISTE EN GRABAR SU
VOZ LEYENDO EL SIGUIENTE TEXTO:
Ejemplo.
“Soy Carlos Paredes Gonzales, estudiante de la universidad nacional
tecnológica de cono sur de lima” o una frase similar.
EL PROGRAMA QUE SE ADJUNTA REALIZA ESTA OPERACIÓN, LO QUE
VARÍA ES LA FRECUENCIA DEL TONO (fr), QUE SERÁ DIFERENTE PARA
CADA ALUMNO, PUEDE TOMAR CUALQUIER VALOR ENTRE 600HZ Y
1500HZ.
El siguiente paso será diseñar el filtro digital tomando en cuenta la frecuencia
de muestreo Fs=22050Hz y la frecuencia del tono fr que el alumno elija.
Para diseñar el filtro se utilizará la herramienta FDATOOL de matlab que se
activa escribiendo en la ventana de comando lo siguiente >>fdatool.
En FDATOOL se introduce los parámetros requeridos (ver ejemplo) y como
resultado se obtienen los coeficientes ai y bi del filtro digital que es de la forma:
Con FDATOOL se obtendrá los coeficientes
num=[b0,b1,b2,…]
den=[a0,a1,a2,…]
Estos vectores serán exportados y copiados en el programa. (ver ejemplo)
Filtro digital Y
Yt
Grabación más
Señal no deseada
Señal deseada
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¿Qué hace el programa?
El programa adjuntado es un ejemplo que al ejecutarlo hace lo siguiente:
Aparece el siguiente mensaje:
Presione una Tecla para Grabar...
Aquí se presiona una tecla para grabar la voz utilizando un micrófono.
Está configurado para grabar 5 segundos pero esto se puede cambiar con el
parámetro duración.
Inmediatamente se escucha la grabación de la voz más el tono (sonido no deseado)
creado por el usuario.
*Tono no deseado:
Luego se grafican las señales en función de tiempo y también en espectro de
frecuencias de las señales no deseada y filtrada.
Después se escucha la señal filtrada sin el tono.
Sumador Y
Yr
Yt=Y+Yr
Grabación
Tono
Introducido
Señal total
Filtro digital Y
Yt=Y+Yr
Señal Total
Grabación Filtrada
H(z) Y[n]
X[n]
Señal de
entrada Señal de Salida
Y(z)=X(z)H(z)
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¿Cómo calcular los coeficientes del Filtro con FDATOOL?
Abrir FDATOOL escribiendo : >>fdatool
Se abrirá la siguiente ventana:
Poner los siguientes valores, para cada alumno solo variara fnocth, que es la
frecuencia del tono que se quiere eliminar, lo demás será igual para todos.
Entre los varios filtros que hay se ha elegido en filtro digital IIR Notching.
Obs: En el curso de Procesamiento digital de señales se estudian los filtros
digitales con mas detalle.
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Una vez que se ha configurado todo, clic en Design Filter para calcular los
coeficientes del filtro, que luego se copiaran en el programa.
Se visualizara la siguiente ventana, y observe en el círculo
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Hacer clic derecho sobre el círculo y luego clic izquierdo sobre Convert
Structure
Se visualizara la siguiente ventana, y hacer clic sobre Direct-Form I,SOS
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Luego hacer otra vez clic derecho en la parte del circulo y clic izquierdo en
Convert Single Section.
Ahora están listo los coeficientes para ser exportados al espacio de trabajo de
matlab (Workspace). Para visualizar los coeficientes en fdatool hacer clic donde
indica la flecha.
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Finalmente como son pocos coeficientes copiamos (CTRL+C) y lo pegamos(CTRL+V)
en el programa respetando en orden.
En el programa dede ir asi:
Con esto ya se habrá diseñado (Calcular coeficientes bi y ai) el filtro digital utilizando FDATOOL de matlab.
Observaciones:
Fecha de entrega: Sabado 21-12-13. Hora: 23:59 El trabajo es individual
Enviar en trabajo al correo: [email protected] y esperar confirmacion.
*Enviar solo el programa. En el encabezado debe estar sus apellidos y nombres.