Artículo científico - Análisis de filtros adaptativos de la familia SM aplicados para el diseño de un cancelador de eco acústico

Abstract

En el presente proyecto se realizó el estudio del filtraje adaptativo donde se explica en qué consiste el filtro de Wiener y las utilidades del algoritmo Steepest-Descent, se revisaron las diferentes aplicaciones tales como la identificación de sistemas, ecualización del canal y la mejora de la señal, se analizó las características de los filtros LMS, RLS y AP. Posteriormente se comparó su desempeño y respuesta con la implementación de un cancelador de eco donde se verificó que el algoritmo RLS presenta mayor velocidad de convergencia y menor desajuste frente a los algoritmos LMS y AP, sin embargo presenta problemas de estabilidad y el costo computacional es mayor.

Realizado este análisis previo se estudiaron los algoritmos SM, se obtuvo la complejidad computacional de cada uno de los filtros pertenecientes a esta familia y para el desarrollo del cancelador de eco que propone este proyecto se partió de las características del filtro adaptativo Simplified Set-Membership Affine Projectionya que el filtro propuesto es una mejora en cuanto a velocidad de convergencia y desajuste. Se realizó la comparación de los filtros SM-NLMS, SIM SM AP, SM AP y SIM SM PUAP analizando sus características y las variaciones que sufren al aumentar el valor del factor de reutilización.

Finalmente se realizó el estudio del filtro adaptativo Robust Set-Membership Affine-Projection y el análisis tanto con umbral fijo (RSMAP1), como con umbral variable (RSMAP2), se estudiaron sus características, su desempeño y el costo computacional que representa su implementación. Se diseñó el cancelador de eco aplicando el filtro RSMAP1 y el filtro RSMAP2 y se analizaron los resultados en comparación con el filtro Simplified Set-Membership demostrando que el algoritmo RSMAP conserva sus características de estabilidad y convergencia incluso cuando el canal es variable en el tiempo.