Elaboración de herramienta gráfica didáctica para diseño de filtros digitales mediante el método de manipulación de polos y ceros en la plataforma SCILAB

Abstract

This work describes the development of a tool for digital filter design in SCILAB ® platform, which is represented by a graphical user interface, the tool allows to change the filter characteristics by the method of handling poles and zeros, plotting the frequency response based on the designed filter. The tool has four modules: • Graphical user interface for filter design: a graphic windows that allows to enter the characteristics of the filter to be designed. • Graphical interface which allows to manipulate the pole or zero based on its coordinates using text boxes. • Graph of the unit circle: allows to manipulate the location of the pole or zero selected based on pointer position. • Frequency Response Graph: shows the frequency response of the filter designed. Basic Operation: Through a graphical window or through placement of poles and zeros data are acquired to design the desired filter, then the process is executed to display on the unit circle all zeros and poles of the designed filter, and the graph of the frequency response, once that operation has been performed, poles and zeros could be manipulated. These data can be modified graphically by the cursor, or changing ubication of the pole or zero selected, frequency response can be displayed.

En este trabajo se presenta la elaboración de una herramienta para diseño de filtros digitales en la plataforma SCILAB®, la cual consiste de una interfaz gráfica de usuario, la herramienta permite modificar las características del filtro mediante el método de manipulación de polos y ceros, obteniendo la gráfica de respuesta en frecuencia en base al filtro diseñado. La herramienta se compone básicamente de cuatro módulos: • Interfaz gráfica de usuario para el diseño del filtro: ventana gráfica que permite ingresar las características del filtro a diseñar. • Interfaz gráfica la cual permite manipular el polo o cero en base a sus coordenadas mediante cuadros de texto. • Gráfica del círculo unitario: permite manipular en base a movimientos del puntero la ubicación del polo o cero seleccionado. • Gráfica de respuesta en frecuencia: muestra la respuesta en frecuencia del filtro diseñado. Operación básica: A través de una ventana gráfica o por medio de colocación de polos y ceros se adquieren los datos de diseño del filtro deseado, posteriormente se realiza el proceso de mostrar en el plano z complejo todos los ceros y polos del filtro, así como la gráfica de su respuesta en frecuencia; una vez realizado, se podrá seleccionar los polos y ceros para su manipulación. Estos datos pueden ser modificados de forma gráfica con el puntero, o por medio del cambio de coordenadas del polo o cero seleccionado, mostrando su respuesta en frecuencia en base a la posición de los polos y ceros.