Ancho de Banda del Filtro de Media Móvil
f3dB ≈ 0.443 × fs / N
Respuesta rápida
Esta calculadora resuelve f_3dB ≈ 0.443 × fs / N para Frecuencia de −3 dB. Con Frecuencia de Muestreo 2.2 kHz, Tamaño de la Ventana 0.5, el resultado es 1.949 kHz. Resuelve en 3 direcciones, así que introduces los valores que tienes y obtienes el que necesitas.
Calculadora
Fórmula
Descripción
El filtro de media móvil es el filtro digital paso bajo más simple, que calcula el promedio de las últimas N muestras. Su ancho de banda a −3 dB es aproximadamente 0,443 veces la frecuencia de muestreo dividida entre el tamaño de la ventana. A pesar de su simplicidad, la media móvil es óptima para reducir el ruido aleatorio a la vez que preserva la respuesta al escalón: tiene la respuesta al escalón más rápida de cualquier filtro FIR para una reducción de ruido dada. Sin embargo, su respuesta en frecuencia tiene una atenuación pobre en la banda de rechazo (solo 13 dB en el primer nulo) y una banda de transición ancha, lo que la hace inadecuada para el filtrado selectivo en frecuencia con cortes pronunciados.
Variables
- f_3dB — Ancho de banda aproximado a −3 dB (Hz)
- fs — Frecuencia de muestreo (Hz)
- N — Número de muestras en la ventana de la media móvil
Notas prácticas
El primer nulo exacto ocurre en fs/N. El factor 0,443 es una aproximación basada en la respuesta en frecuencia similar a una sinc. Para una mejor atenuación en la banda de rechazo, conecte en cascada varias medias móviles (filtro CIC). Un filtro integrador-peine en cascada (CIC) con M etapas tiene un ancho de banda a −3 dB ≈ 0,443 × fs / (N × M^(1/(2M))). Las medias móviles son extremadamente eficientes de implementar: cada salida requiere solo una suma y una resta, independientemente de N.
Símbolos y unidades
| Símbolo | Significado | Unidad por defecto | Unidades aceptadas |
|---|---|---|---|
| f | Frecuencia de −3 dB | Hz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| fs | Frecuencia de Muestreo | Hz | Hz, kHz, MHz, GHz |
| N | Tamaño de la Ventana | — | — |
Paso a paso
- 1. Datos conocidos: Frecuencia de Muestreo 2.2 kHz, Tamaño de la Ventana 0.5
- 2. La relación: f_3dB ≈ 0.443 × fs / N
- 3. Sustituir: fs = 2.2 kHz, N = 0.5
- 4. Resultado: Frecuencia de −3 dB = 1.949 kHz
Ejemplos resueltos
Rango mínimo
Datos: Frecuencia de Muestreo 11 Hz, Tamaño de la Ventana 0.025
Resultado: Frecuencia de −3 dB = 0.1949 kHz
Rango bajo
Datos: Frecuencia de Muestreo 110 Hz, Tamaño de la Ventana 0.25
Resultado: Frecuencia de −3 dB = 0.1949 kHz
Típico
Datos: Frecuencia de Muestreo 2.2 kHz, Tamaño de la Ventana 0.5
Resultado: Frecuencia de −3 dB = 1.949 kHz
Rango alto
Datos: Frecuencia de Muestreo 44 kHz, Tamaño de la Ventana 0.8
Resultado: Frecuencia de −3 dB = 24.37 kHz
Rango máximo
Datos: Frecuencia de Muestreo 0.44 MHz, Tamaño de la Ventana 8
Resultado: Frecuencia de −3 dB = 24.37 kHz
Resolver para cada variable
Resolver Frecuencia de −3 dB
Frecuencia de Muestreo 11 Hz, Tamaño de la Ventana 0.025 → 0.1949 kHz
Resolver Frecuencia de Muestreo
Frecuencia de −3 dB 5 Hz, Tamaño de la Ventana 0.025 → 0.2822 Hz
Resolver Tamaño de la Ventana
Frecuencia de −3 dB 5 Hz, Frecuencia de Muestreo 11 Hz → 0.9746
Cómo varía Frecuencia de −3 dB con Frecuencia de Muestreo
| Frecuencia de Muestreo (entrada) | Frecuencia de −3 dB (resultado) |
|---|---|
| 0.22 kHz | 0.1949 kHz |
| 0.55 kHz | 0.4873 kHz |
| 1.1 kHz | 0.9746 kHz |
| 1.65 kHz | 1.462 kHz |
| 2.2 kHz | 1.949 kHz |
| 3.3 kHz | 2.924 kHz |
| 4.4 kHz | 3.898 kHz |
| 8.8 kHz | 7.797 kHz |
| 15.4 kHz | 13.64 kHz |
| 22 kHz | 19.49 kHz |
El mismo resultado en otras unidades
| Unidad | Valor |
|---|---|
| Hz | 1949 |
| kHz | 1.949 |
| MHz | 0.001949 |
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¿Cómo se calcula Ancho de Banda del Filtro de Media Móvil?
Usa f_3dB ≈ 0.443 × fs / N. Con Frecuencia de Muestreo 2.2 kHz, Tamaño de la Ventana 0.5, Frecuencia de −3 dB resulta 1.949 kHz.
¿Cuál es la fórmula de Ancho de Banda del Filtro de Media Móvil?
La fórmula es f_3dB ≈ 0.443 × fs / N. El filtro de media móvil es el filtro digital paso bajo más simple, que calcula el promedio de las últimas N muestras.
¿Cómo se obtiene Frecuencia de Muestreo conociendo los demás valores?
Despeja Frecuencia de Muestreo: con Frecuencia de −3 dB 5 Hz, Tamaño de la Ventana 0.025, Frecuencia de Muestreo es 0.2822 Hz.
¿Cómo se obtiene Tamaño de la Ventana conociendo los demás valores?
Despeja Tamaño de la Ventana: con Frecuencia de −3 dB 5 Hz, Frecuencia de Muestreo 11 Hz, Tamaño de la Ventana es 0.9746.
¿Qué unidades usa Ancho de Banda del Filtro de Media Móvil?
Frecuencia de −3 dB se muestra en Hz, kHz, MHz. Los valores se guardan internamente en unidades base del SI, así que puedes mezclar prefijos sin convertir a mano.
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