(la videolezione) Il filtraggio consiste nell’alterare il contenuto spettrale di un segnale per rimuovere le componenti indesiderate e preservare quelle utili. In pratica, è come usare un setaccio per separare la sabbia fine dai sassi. Nell’ambito tecnico, un filtro è un sistema capace di attenuare (o amplificare) certe frequenze e lasciarne passare altre. I filtri analogici operano direttamente su segnali continui, utilizzando componenti come resistori, condensatori induttori, e sono essenziali nei sistemi radio, audio e video.
I filtri digitali, invece, agiscono su segnali analogici digitalizzati. Funzionano tramite algoritmi e vengono implementati via software o hardware digitale. Offrono una flessibilità superiore e consentendo modifiche dinamiche. La progettazione di questo tipo di filtri richiede l’uso di trasformate come la Discrete Fourier Transform (DFT) o la Z-transform. Le due famiglie principali di filtri digitali sono:
Filtri FIR (Finite Impulse Response): la risposta all’impulso si annulla dopo un tempo finito. Sono stabili e privi di retroazione.
Filtri IIR (Infinite Impulse Response): possono avere retroazione e la risposta all’impulso può teoricamente durare all’infinito. Offrono prestazioni elevate con minori risorse computazionali, ma sono meno stabili.
I DSP (Digital Signal Processors) sono microprocessori progettati specificamente per eseguire filtraggi e operazioni matematiche ad alta velocità su segnali analogici campionati e quantizzati. A differenza dei microprocessori generici, i DSP sono ottimizzati per operazioni ripetitive come: filtraggio numerico (FIR, IIR), trasformate (come la FFT)
compressione e decompressione audio/video, riconoscimento vocale, elaborazione di immagini e dati radar. Con architetture interne che favoriscono l’esecuzione parallela e un basso consumo energetico, riescono a gestire dati in tempo reale con grande velocità.
Il filtraggio dei segnali, analogico e digitale, trova applicazione in numerosi ambiti:
Telefonia mobile: per eliminare interferenze e ottimizzare la trasmissione.
Audio e musica: nella pulizia di registrazioni, nell’equalizzazione e negli effetti sonori.
Biomedicina: per analizzare i segnali ECG, EEG o MRI.
Radar e sonar: per distinguere segnali utili da rumori ambientali.
