Desenvolvimento e análise de um Filtro Digital Notch

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Filtro Digital Notch 
Campo Mourão – PR, dezembro de 2016. 
Filtro Digital Notch 
Universidade Tecnológica Federal do Paraná – CM 
Departamento Acadêmico de Engenharia Eletrônica 
Disciplina: Processamento Digital de Sinais 
Alunos: Paulo Henrique Araújo, Thiago Cinelli 
Professor: Osmar Tormena Junior 
 
 
 
Resumo – Desenvolvimento e análise de um Filtro 
Digital Notch com frequência central de 60 Hz, largura 
de banda de 1 Hz, Ripple de 0,01 dB e Atenuação na 
banda de rejeição de 40 dB. 
 
Palavras-Chave – Filtro Digital, Filtro Notch, matlab. 
INTRODUÇÃO 
Filtros de sinais são tipos de circuitos cujo ganho 
depende da frequência do sinal a eles aplicados. Essa 
característica permite que eles sejam utilizados para 
selecionar uma determinada faixa de frequências, ou 
para eliminar sinais indesejáveis, tais como ruídos. 
Filtro Digital é a implementação de um algoritmo 
matemático que são utilizados para modificar 
características de sinais que são dispostos em sua entrada 
e produzindo uma saída apenas uma parte específica 
deste sinal. Para filtragem digital é necessário que o sinal 
analógico passe por um conversor A/D, e após a 
filtragem passe por um conversor D/A. 
Entre as vantagens de Filtros Digitais em relação ao 
Analógicos estão: Filtros digitais podem apresentar a 
fase perfeitamente linear. A resposta em frequência do 
filtro digital pode ser mais facilmente modificada (caso 
esteja implementada em software programável). - Com 
o avanço da tecnologia os filtros digitais podem ser 
implementados em dispositivos cada vez menores e mais 
econômicos. - Filtros digitais podem ser utilizados em 
sinais de frequência muito baixa. 
Entre as desvantagens, podem ser citadas: 
Velocidade de resposta inferior ao analógico, as etapas 
de conversão para a filtragem propriamente dita e o custo 
de um Filtro Digital é maior que o custo de um Filtro 
Analógico. 
O Filtro Notch é um filtro rejeita-faixa é um Filtro 
IIR, ou seja, possui resposta ao impulso com duração 
infinita. Os filtros rejeita-faixa são utilizados para 
eliminar sinais indesejados em alguma faixa de 
frequência específica. 
 
DESENVOLVIMENTO 
 
O Filtro Notch foi desenvolvido segundo os parâmetros 
especificados, frequência central de 60 Hz, largura de 
banda de 1 Hz, Ripple de 0,01 dB e Atenuação na banda 
de rejeição de 40 dB. 
 
Através do software Matlab utilizando a função: 
fdesign.notch(N,F0,BW,Ap,Ast,fs), a qual projeta o 
filtro digital notch e dá sua resposta em frequência de 
acordo com os seus parâmetros: 
 
N – Ordem do filtro; 
F0 – Frequência central; 
BW – Largura de banda; 
Ap – Ripple da banda passante; 
Ast – Atenuação da largura de banda; 
Fs – Frequência de amostragem. 
 
 
 
Figura 1. Código utilizado no Matlab 
 
Para a análise utilizaremos o filtro com Ordem 2. 
 
Figura 2. Magnitude do filtro Notch de Ordem 2. 
 
 
 
Filtro Digital Notch 
Campo Mourão – PR, dezembro de 2016. 
 
Figura 3. Fase do Filtro Notch de Ordem 2 
 
O custo de implementação obtido para Ordem 2 
 
 
Figura 4. Custo de Implementação 
 
Os parâmetros de medidas obtidos foram 
 
 
Figura 5. Parâmetros de medidas 
CONCLUSÃO 
Sobre a implementação do Filtro Notch, pode se concluir 
que o resultado obtido foi satisfatório, visto que o 
mesmo conseguiu rejeição na faixa de frequência 
requerida. 
REFERÊNCIAS 
LATHI, B. P. Sinais e Sistemas Lineares. 2. Ed. Porto 
Alegre, Bookman, 2007. 
 
OPPENHEIN, Alan V. WILLSKY, Alan S., Sinais e 
Sistemas. 2 Ed. Pearson Prentice Hall, 2015. 
 
VITORINO , J. C. Filtros. Disponível em: 
<http://www.faccamp.br/apoio/JoseCarlosVotorino/princ_co
m/AulassobreFiltrosdesinais.pdf>. Acessado em 01/12/2016. 
 
VALDEZ, M. E. Digital Filters. Disponível em: 
<http://www.grm.net/~mikevald/Digfilt.html>. Acessado em 
01/12/2016.