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Revista ELECTRO

Vol. 44 – Año 2022

Artículo

TÍTULO

Evaluación de Filtros Digitales IIR Adaptivos para Seguimiento de Frecuencia y Armónicas Asociadas

AUTORES

Vega Pineda Javier, Durán Gómez José L., López Flores David R.

RESUMEN

Se presenta el esquema de desarrollo de filtros digitales IIR ranura ("notch") adaptivos para dar seguimiento a la frecuencia fundamental de señales sinusoidales incluyendo componentes no lineales o armónicas agregadas a la señal. La adaptación de los coeficientes de los filtros se basa en el algoritmo de promedios mínimos cuadrados (LMS, por sus siglas en inglés) y se trabaja la fase del filtro como el elemento adaptivo. El sistema de seguimiento de frecuencia se adapta a la frecuencia fundamental de la señal sinusoidal y detecta cambios en esta frecuencia a la ves que el filtro adaptivo elimina las componentes armónicas no deseadas de la señal de entrada. Como elemento opcional se calcula una frecuencia inicial para el algoritmo LMS utilizando el concepto del error cuadrático medio (MSE, por sus siglas en inglés). Se explica el desarrollo del esquema para lograr que sea lo más comprensible posible a estudiantes e interesados en el procesamiento digital de señales (DSP). Se presentan resultados de simulaciones realizadas en Matlab®.

Palabras Clave: filtros ranura, filtros adaptivos IIR, seguimiento de frecuencia, algoritmo LMS.

ABSTRACT

The development scheme of adaptive notch IIR digital filters is presented to track the fundamental frequency of sinusoidal signals including non-linear or harmonic components added to the signal. The adaptation of the filter coefficients is based on the least squares algorithm (LMS), and the phase of the filter works as the adaptive element. The frequency tracking system adapts to the fundamental frequency of the sinusoidal signal and detects changes i n this frequency while the adaptive filter removes unwanted harmonic components from the signal. As an optional element, an initial frequency is calculated for the LMS algorithm using the concept of mean square error (MSE). The development of the scheme is explained to make it as understandable as possible to students and those interested in digital signal processing (DSP). Results of simulations carried out in Matlab® are presented.

Keywords: notch filters, adaptive IIR filters, frequency tracking, LMS algorithm.

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CITAR COMO:

Vega Pineda Javier, Durán Gómez José L., López Flores David R., "Evaluación de Filtros Digitales IIR Adaptivos para Seguimiento de Frecuencia y Armónicas Asociadas", Revista ELECTRO, Vol. 44, 2022, pp. 162-168.

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