Filtro notch

Implementação de Filtros Notch em Aritmética de Ponto
Fixo
Eduardo Pinheiro1,2, Octavian Postolache1,3, Pedro Girão1,2
Instituto de Telecomunicações, 2Instituto Superior Técnico,
3
Instituto Politécnico de Setúbal, [e-mail], [e-mail], [e-mail]
1

Abstract
Diversos estudos têm sido realizados com o intuito de melhorar as implementações de filtros digitais, recorrendo a estruturas intrincadas e usando abordagens probabilísticas para analisar o comportamento do erro, embora sem cobrir os filtros notch. Dada a recorrente implementação destes na remoção do ruído da frequência da alimentação em sinais biomédicos, o presente estudo dedica-lhes a sua atenção, avaliando a viabilidade da implementação em aritmética de ponto fixo dos filtros clássicos de resposta impulsiva infinita (IIR),
Butterworth, Chebyshev e elíptico.
Considerando
os constrangimentos de implementação obtidos, é estimado o desempenho máximo da aplicação de filtros notch estáveis em
FPGA, e a influência das especificações do projecto
(ordem, tipo, número de bits de entrada e dos coeficientes, factor de qualidade e frequência de corte) no comportamento do filtro, bem como as implicações e as possíveis aplicações de tais resultados. 1. Introdução
Os filtros notch são muito importantes para uma ampla variedade de aplicações de instrumentação, desde as telecomunicações ao processamento de sinais biomédicos, onde comummente é necessário remover uma banda estreita ou uma única frequência do sinal medido. A implementação analógica destes filtros sofre com a deriva dos componentes e consequente instabilidade do filtro, pelo que a implementação digital é preferível, até pela facilidade de projecto de filtros de ordem e factor de qualidade elevados. Todavia, a implementação digital de filtros tem limitações na exactidão devido à precisão finita da aritmética [1–4].
Devido à facilidade com que se projectam filtros
IIR digitais de