La función de paso bajo en MATLAB

Escrito por chris daniels | Traducido por daniel cardona
La función de paso bajo en MATLAB

MATLAB permite el filtrado de las señales en frecuencia.

Comstock/Comstock/Getty Images

MATLAB es un paquete de análisis líder en procesamiento digital de señales y otras variedades de análisis técnico. El procesamiento de la señales se basa en que cualquier señal de datos arbitraria se compone de la suma de muchas señales de diferentes frecuencias. A menudo, las señales procedentes de diferentes fuentes, o ruido, tendrán diferentes frecuencias. Las señales de alta frecuencia pueden ser eliminadas mediante la convolución de una señal con un filtro de paso bajo.

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Filtrado paso bajo

El filtrado para eliminar las frecuencias se basa en encontrar una función de transferencia en el dominio de la frecuencia que selecciona el rango y la magnitud de las frecuencias para incluir en la señal filtrada. Una transformada inversa de Fourier se aplica entonces a la función de dominio de frecuencia para obtener el filtro de dominio de tiempo con la función de frecuencia de transferencia seleccionado. El filtro de dominio de tiempo se aplica entonces a la señal de selección mediante la operación de convolución. Alternativamente, puedes tomar la transformada de Fourier de la señal de dominio de tiempo y multiplicarla por la función de transferencia de dominio de frecuencia del filtro, antes de aplicar una transformada inversa de Fourier. Esto puede ser más rápido de ejecutar, ya que la convolución es una operación computacionalmente compleja.

Usar smooth()

MATLAB contiene la función smooth() para eliminar ruido de alta frecuencia en una señal sin necesidad de determinar la frecuencia de corte exacto de un filtro de paso bajo. Por defecto, MATLAB utiliza un filtro de media móvil de cinco puntos de datos adyacentes. El segundo ejemplo utiliza un lapso de 10 puntos de datos y los robustos lineales de mínimos cuadrados ponderados funcionan con un modelo polinomial de segundo grado. my_smoothed_data = smooth(my_data); my_smoothed_data = smooth(my_data,10,'rloess');

Usar filter()

La función filter de MATLAB se utiliza para aplicar un filtro digital unidimensional a una señal. Para aplicar un filtro de paso bajo con una frecuencia de corte determinada, utiliza el siguiente código: my_filtered_data = filter (freq, [1 freq-1], my_data); La variable freq es igual a T/t, donde "T" es el tiempo entre muestras y "t" es la constante de tiempo del filtro en frecuencia.

Filtros personalizados

A menudo, los filtros de paso bajo no tendrán una frecuencia de corte exacta, pasando todas las frecuencias por debajo del punto de corte y excluyendo todas las frecuencias por encima del punto de corte. De hecho, dado que los datos son discretos, un filtro perfecto de paso bajo es imposible de aplicar. Cualquier filtro arbitrario puede ser diseñado en MATLAB y puede ser aplicado utilizando la función conv(), aplicando la convolución, como sigue: my_new_signal = conv(my_signal, my_filter, 'same');

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