1 ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DEL LITORAL FIECTEMA: IMPLEMENTACIÓN, ANÁLISIS Y COMPARACIÓN DE MÉTODOS DE FILTRADO DE SEÑALES DE AUDIO AFECTADAS POR RUIDO BLANCO GAUSSIANO ADITIVO Y RUIDO TIPO PULSOS AUTORES: RONAL ESPINOZA. ISRAEL CORONEL.

2 OBJETIVO GENERAL Realizar un estudio comparativo de algunos de los métodos más empleados para la recuperación de las señales de audio.

3 Implementar los filtros. OBJETIVO ESPECIFICO Implementar los filtros. Analizar los métodos de filtrado implementados. Comparación de los filtros.

4 INTRODUCCIÓN El proyecto se enfoca en la comparación de diferentes métodos de filtrado de señales de audio. Selección de métodos de filtrado digitales adaptativos RLS, LMS y Butterworth. Utilización de ruidos AWGN y ruido tipo pulso. Métodos cuantitativos (MSE y SNR) y cualitativos (Encuesta).

5 RUIDO AWGN

6 RUIDO TIPO PULSOS Clicks&Pops.Aparece cuando las fuentes de audio son encendidas/apagadas. Algo parecido ocurre con las fuentes de corriente directa.

7 FILTRO IIR BUTTERWORTHEmplea valores de entrada actual y anterior. También se llaman recursivos. VENTAJAS: Utilizan menos coeficientes (polos y ceros). DESVENTAJAS Inestabilidad (presencia de polos). No garantizan FT lineal. Implementación muy compleja. BUTTERWORTH: respuesta más plana en f=0 y F=1. Ancha banda de transición.

8 FILTRO LMS LMS (Least Mean Square algorithm)Valor esperado mínimo del cuadrado de la señal de error

9 FILTRO RLS RLS (Recursive Least Square algorithm).Los mínimos cuadrados de los pesos de los filtros FIR. El puerto de salida saca la señal filtrada.

10 IMPLEMENTACION DE RUIDOAWGN (μ=0, σ²=1, do=41). RUIDO TIPO PULSO (A=1, T=5000, Tup=90).

11 IMPLEMENTACION BUTTERWORTH

12 IMPLEMENTACION LMS

13 IMPLEMENTACION RLS

14 PRUEBAS Y RESULTADOS BUTTERWORTHPRESENTACIÓN

15 PRUEBAS Y RESULTADOS LMSPRESENTACIÓN

16 PRUEBAS Y RESULTADOS RLSPRESENTACIÓN

17 RESULTADOS CUALITATIVOS BUTTERWORTH

18 RESULTADOS CUALITATIVOS LMS

19 RESULTADOS CUALITATIVOS RLS

20 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESMétodo filtrado BUTTERWORTH con AWGN el MSE disminuyó en un 99.26% y la SNR se incrementó un 96,19% mientras en la encuesta 90% eligiéndolo como “EXCELENTE”. Filtrado LMS, 99,11% para MSE, SNR 165,8% con AWGN, ruido tipo PULSO el MSE 98,9 % y la SNR 103,58%, “BUENO” con el 62% para AWGN y “REGULAR” con el 94% para ruido tipo PULSO. Filtrado RLS, MSE 99,99% y SNR de 146,48% para AWGN, ruido tipo PULSO el MSE 99,95% y SNR de 101,67%. “EXCELENTE” con el 87% para AWGN, con ruido tipo PULSO con aproximadamente 80%.

21 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESFiltrado LMS respuesta óptima, con longitudes de filtros bajos y factor de fuga de 1. RLS tendrá su mejor respuesta con longitud 8 y varianza variable. Filtrado BUTTER, MSE 85.04% y SNR 86,40% con AWGN, ruido tipo PULSO el MSE aumento 61.94% y SNR disminuyo un 133,12% encuestados100% dando “EXCELENTE” para AWGN y “MALO” con el 90%. Afectación de ruido, audio vozhumana SNR de -22,304 y vozmujer con -9,7691 en AWGN para ruido tipo PULSO se mantuvo los mismo resultado.

22 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESSe deberá fomentar la investigación a estudiantes de Ing. Electrónica y Telecomunicaciones de estos métodos de filtrado en la implementación de equipos electrónicos o canales de telecomunicaciones. Tomar en cuenta que para este trabajo la señal de audio y el ruido deberá encontrarse en el mismo tiempo de muestro. El medio de comunicación inalámbrico como por ejemplo las antenas RF está expuesto a interferencia de todo tipo, por lo tanto se recomienda realizar investigaciones que ayuden a solventar este inconveniente

23 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONESSe deberá encontrar el valor optimo para poder utilizar de una manera eficiente el método de filtrado RLS.

24 FIN MUCHAS GRACIAS