Implementación en FPGA de filtros digitales IIR selectivos en frecuencia con fines didácticos

Autores/as

  • Mariana Natalia Ibarra Bonilla División de Ingeniería Mecatrónica, Instituto Tecnológico Superior de Atlixco. Prolongación Heliotropo No.1201, Colonia Vista Hermosa, Atlixco, Puebla, México. C.P. 74210

DOI:

https://doi.org/10.30973/progmat/2021.13.1/3

Palabras clave:

filtro digital, IIR, FPGA, máquinas de estados finita

Resumen

El presente artículo presenta la metodología para implementar un filtro digital de tipo IIR de segundo orden en un FPGA. El chip es un XC6SLX16-Spartan-6 integrado en una tarjeta de desarrollo Avanxe, la cual incluye un PSoC con un convertidor analógico- digital y digital-analógico. El filtro digital es programado en lenguaje VHDL usando una Máquina de Estados Finita (FSM). El desempeño del filtro se comprobó en una aplicación didáctica para filtrar señales por arriba de los 100 Hz, en donde en comparación con una simulación con el software Matlab, la propuesta presentó una exactitud del 99.8%.

Biografía del autor/a

Mariana Natalia Ibarra Bonilla, División de Ingeniería Mecatrónica, Instituto Tecnológico Superior de Atlixco. Prolongación Heliotropo No.1201, Colonia Vista Hermosa, Atlixco, Puebla, México. C.P. 74210

recibió el título de Ingeniería en Electrónica en 2006 por el Instituto Tecnológico de Veracruz, en 2009 Obtuvo el grado de Maestría en Ciencias y en 2015 el grado de Doctorado en Ciencias en la especialidad de Electrónica, ambos por el Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica (INAOE), en donde trabajó en el área de Instrumentación con proyectos de control y procesamiento de señales. Actualmente labora como profesora de Tiempo Completo en la división de Ingeniería Mecatrónica del Instituto Tecnológico Superior de Atlixco, en donde desempeña principalmente actividades de docencia e investigación, siendo líder de la línea de investigación y del cuerpo académico “Automatización de Procesos”. Las áreas de especialidad que desempeña hoy en día son: sistemas de control, sistemas inteligentes, lógica difusa y sistemas digitales embebidos con microcontroladores y FPGAs.

Citas

Weeks, M. Digital signal processing using MATLAB & wavelets. Canada: Jones & Bartlett Publishers, 2010.

Toledo, D. C., Martínez, M. A., Rodríguez, J., Arriaga, S. T., Márquez, M. A. IIR digital filter design implemented on FPGA for myoelectric signals. In: 2017 XIII International Engineering Congress (CONIIN). Santiago de Queretaro-México, 2017, 1-7.

Zhao, C., Zhang, Z. Digital filter design and performance analysis of dynamic temperature signal denoise based on FPGA. In: 2016 10th International Conference on Sensing Technology (ICST). Nanjing, China, 2016, 1–7.

Costa, D., Páez, C. S. A comparative analysis of hardware techniques for implementation of IIR digital filter on FPGA. In: 2015 XVI Workshop on Information Processing and Control (RPIC). Cordoba, Argentina, 2015, 1–6.

Seshadri, R., Ramakrishnan, S. FPGA implementation of fast digital FIR and IIR filters. Concurrency and Computation: Practice and Experience, 2019, e5246, doi: 10.1002/cpe.5246.

Rengaprakash, S., Vinesh, M., Syed, N., Pragadheesh, M., Senthilkumar, E., Sandhya M., Manikandan, J. FPGA implementation of fast running FIR filters. In: 2017 International Conference on Wireless Communications, Signal Processing and Networking (WiSPNET).

Chennai, India, 2017, 1282-1286. Intesc Electrónica y Embebidos. Avanxe [en línea]. México: Intesc. Recuperado el 26 de noviembre de 2020 de https://www.intesc.mx/productos/avanxe/

Descargas

Publicado

26-02-2021

Cómo citar

Ibarra Bonilla, M. N. (2021). Implementación en FPGA de filtros digitales IIR selectivos en frecuencia con fines didácticos. Programación matemática Y Software, 13(1), 21–30. https://doi.org/10.30973/progmat/2021.13.1/3

Número

Sección

Artículos