Diseño y construcción de un prototipo programable, orientado a la aplicación de algoritmos de procesamiento digital de señales de audio.

Trabajo de grado que propone el desarrollo de un prototipo programable donde se apliquen conceptos adquiridos en las asignaturas que involucren el tratamiento digital de señales. Inicialmente parte desde una problemática presentada en la Licenciatura en Electrónica, donde se expone la falta de funda...

Full description

Autores:
Esquivel Hincapié, Jefferson
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2017
Institución:
Universidad Pedagógica Nacional
Repositorio:
Repositorio Institucional UPN
Idioma:
spa
OAI Identifier:
oai:repository.pedagogica.edu.co:20.500.12209/9651
Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12209/9651
Palabra clave:
Tratamiento digital de señales de audio
Metodología
Filtrado digital
Sistemas microcontrolados
Enseñanza
Prototipo
Señales de audio
Prototipo
Diseño y construcción
Rights
License
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description Trabajo de grado que propone el desarrollo de un prototipo programable donde se apliquen conceptos adquiridos en las asignaturas que involucren el tratamiento digital de señales. Inicialmente parte desde una problemática presentada en la Licenciatura en Electrónica, donde se expone la falta de fundamentación en el área filtrado digital, proponiendo como solución la realización del proyecto donde se ponga en práctica la fundamentación teórica. Seguido de esto se expone unos requerimientos fundamentales que limitan el desarrollo del proyecto a trabajar con señales de audio dentro del espectro audible humano (20 Hz a 20 kHz), partiendo desde aquí al desarrollo de cada una de las partes del proyecto. Luego de su desarrollo, se procede a diseñar e implementar algoritmos de filtrado digital basado en arquitecturas de tipo FIR e IIR, donde se muestra de manera clara la metodología de diseño, los resultados y la comparación significativa entre los dos tipos de filtro utilizados. Finalmente se realiza un breve ejercicio de análisis de los resultados obtenidos a partir de la aplicación del filtrado en tiempo real, relacionado directamente con la exposición de las conclusiones que llevaron a la culminación del proyecto.
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PROAKIS G. J, MANOLAKIS G., D. Digital Signal Processing, Prentice Hall Internacional Inc.
ATMEL CORPORATION. (2013). 8-bit Atmel XMEGA AU Microcontroller XMEGA AU MANUAL.http://www.atmel.com
ATMEL CORPORATION. (2014). 8/16-bit Atmel XMEGA Microcontroller ATxmega128A4U /ATxmega64A4U /ATxmega32A4U / ATxmega16A4U. http://www.atmel.com
ATMEL CORPORATION. (2002). AVR223: Digital Filters with AVR. http://www.atmel.com
SHENOI B. A., Introduction to Digital Signal Processing and Filter Design, Wiley Interscience, 2006.
ATMEL CORPORATION. (2016). AVR201: Using the AVR Hardware Multiplier. APPLICATION NOTE. http://www.atmel.com
ATMEL CORPORATION. (2010). Atmel AVR1300: Using the Atmel AVR XMEGA ADC. aaaaahttp://www.atmel.com
ATMEL CORPORATION. (2016). The Atmel AVR Dragon Debugger. http://www.atmel.com
ATMEL CORPORATION. (2016). The Atmel AVR Dragon Debugger. http://www.atmel.com
BONILLA CAMELO, J. PEÑA, W. (2010). Diseño y programación de filtros digitales FIR en lenguaje de descripción de hardware HDL e implementación en FPGA. (Tesis de pregrado). Universidad Pedagógica Nacional. Bogotá Colombia.
JARRIN OCHOA, D. (2016). Diseño e implementación de filtros FIR e IIR utilizando el microcontrolador XMEGA de ATMEL para el tratamiento de señales de audio. (Tesis de pregrado). Universidad Politécnica Salesiana. Quito, Ecuador
MESA HERNANDEZ, E. (2016). Generador de señales periódicas de forma predeterminada empleando un dispositivo chipbas8. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de Mexico. Ciudad de México, México.
NATIONAL SEMICONDUCTOR. (1999). LMF100 High Performance Dual Switched Capacitor Filter. http://www.ti.com
OBERSTAR, E. BAUCH, M. (2001). Narrow Band Filter Implementation On A Low Cost Microcontroller Issues and Performance. University of Wisconsin. Madison, USA.
VIVAS GONZALES, E. RIVERA PINZÓN, D. GOMEZ, E. Implementation and Simulation of IIR Digital Filters in FPGA Using MatLab System Generator.
TEXAS INSTRUMENTS. (2017). LM386 Low Voltage Audio Power Amplifier
TEXAS INSTRUMENTS. (2017). LM386 Low Voltage Audio Power Amplifier
LAND, B. (2014). DSP on 8-bit microcontroller. https://www.hackster.io/bruceland/dsp-on-8- bit-microcontroller-21220c
JIANG, J. (2014). Teaching Digital Signal Processing Course with a Real-Time Digital Crossover System for Electrical and Computer Engineering Technology Students. Purdue Univesity, North Central, USA.
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Seguido de esto se expone unos requerimientos fundamentales que limitan el desarrollo del proyecto a trabajar con señales de audio dentro del espectro audible humano (20 Hz a 20 kHz), partiendo desde aquí al desarrollo de cada una de las partes del proyecto. Luego de su desarrollo, se procede a diseñar e implementar algoritmos de filtrado digital basado en arquitecturas de tipo FIR e IIR, donde se muestra de manera clara la metodología de diseño, los resultados y la comparación significativa entre los dos tipos de filtro utilizados. Finalmente se realiza un breve ejercicio de análisis de los resultados obtenidos a partir de la aplicación del filtrado en tiempo real, relacionado directamente con la exposición de las conclusiones que llevaron a la culminación del proyecto.Submitted by Manuel Lorenzo Contreras Pachón (mlcontrerasp@pedagogica.edu.co) on 2019-05-14T19:59:08Z No. of bitstreams: 1 TE-21863.pdf: 3181477 bytes, checksum: c73f88ddd765d9bc90454eb0da2cf3aa (MD5)Approved for entry into archive by Elsy Carolina Martínez (ecmartinezb@pedagogica.edu.co) on 2019-06-18T20:11:04Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TE-21863.pdf: 3181477 bytes, checksum: c73f88ddd765d9bc90454eb0da2cf3aa (MD5)Made available in DSpace on 2019-06-18T20:11:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TE-21863.pdf: 3181477 bytes, checksum: c73f88ddd765d9bc90454eb0da2cf3aa (MD5)Licenciado en ElectrónicaTesis de pregradoPDFapplication/pdfspaUniversidad Pedagógica NacionalLicenciatura en ElectrónicaFacultad de Ciencia y Tecnologíahttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Acceso abiertoAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2reponame:Repositorio Institucional de la Universidad Pedagógica Nacionalinstname:Universidad Pedagógica NacionalTratamiento digital de señales de audioMetodologíaFiltrado digitalSistemas microcontroladosEnseñanzaPrototipoSeñales de audioPrototipoDiseño y construcciónDiseño y construcción de un prototipo programable, orientado a la aplicación de algoritmos de procesamiento digital de señales de audio.info:eu-repo/semantics/bachelorThesisTesis/Trabajo de grado - Monografía – Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1finfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionMITRA, S. Digital Signal Processing, Second Edition, McGraw Hill.PROAKIS G. J, MANOLAKIS G., D. Digital Signal Processing, Prentice Hall Internacional Inc.ATMEL CORPORATION. (2013). 8-bit Atmel XMEGA AU Microcontroller XMEGA AU MANUAL.http://www.atmel.comATMEL CORPORATION. (2014). 8/16-bit Atmel XMEGA Microcontroller ATxmega128A4U /ATxmega64A4U /ATxmega32A4U / ATxmega16A4U. http://www.atmel.comATMEL CORPORATION. (2002). AVR223: Digital Filters with AVR. http://www.atmel.comSHENOI B. A., Introduction to Digital Signal Processing and Filter Design, Wiley Interscience, 2006.ATMEL CORPORATION. (2016). AVR201: Using the AVR Hardware Multiplier. APPLICATION NOTE. http://www.atmel.comATMEL CORPORATION. (2010). Atmel AVR1300: Using the Atmel AVR XMEGA ADC. aaaaahttp://www.atmel.comATMEL CORPORATION. (2016). The Atmel AVR Dragon Debugger. http://www.atmel.comATMEL CORPORATION. (2016). The Atmel AVR Dragon Debugger. http://www.atmel.comBONILLA CAMELO, J. PEÑA, W. (2010). Diseño y programación de filtros digitales FIR en lenguaje de descripción de hardware HDL e implementación en FPGA. (Tesis de pregrado). Universidad Pedagógica Nacional. Bogotá Colombia.JARRIN OCHOA, D. (2016). Diseño e implementación de filtros FIR e IIR utilizando el microcontrolador XMEGA de ATMEL para el tratamiento de señales de audio. (Tesis de pregrado). Universidad Politécnica Salesiana. Quito, EcuadorMESA HERNANDEZ, E. (2016). Generador de señales periódicas de forma predeterminada empleando un dispositivo chipbas8. (Tesis de pregrado). Universidad Nacional Autónoma de Mexico. Ciudad de México, México.NATIONAL SEMICONDUCTOR. (1999). LMF100 High Performance Dual Switched Capacitor Filter. http://www.ti.comOBERSTAR, E. BAUCH, M. (2001). Narrow Band Filter Implementation On A Low Cost Microcontroller Issues and Performance. University of Wisconsin. Madison, USA.VIVAS GONZALES, E. RIVERA PINZÓN, D. GOMEZ, E. Implementation and Simulation of IIR Digital Filters in FPGA Using MatLab System Generator.TEXAS INSTRUMENTS. (2017). LM386 Low Voltage Audio Power AmplifierTEXAS INSTRUMENTS. (2017). LM386 Low Voltage Audio Power AmplifierLAND, B. (2014). DSP on 8-bit microcontroller. https://www.hackster.io/bruceland/dsp-on-8- bit-microcontroller-21220cJIANG, J. (2014). Teaching Digital Signal Processing Course with a Real-Time Digital Crossover System for Electrical and Computer Engineering Technology Students. 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