Tipos De Filtro

1. Según su respuesta en frecuencia

Relacionado: FILTFILT. Filtro LMS. Filtro Notch. Filtro de Kalman.

• Pasa-bajo (Low Pass Filter – LPF)
  Deja pasar frecuencias por debajo de un corte fcf_c y atenúa las superiores.
  Ejemplo: eliminar ruido de alta frecuencia en ECG.

• Pasa-alto (High Pass Filter – HPF)
  Deja pasar frecuencias superiores a fcf_c y atenúa las bajas.
  Ejemplo: eliminar deriva de línea base en ECG.

• Pasa-banda (Band Pass Filter – BPF)
  Deja pasar un rango específico de frecuencias.
  Ejemplo: aislar componentes de 0.5–40 Hz en EEG.

• Rechaza-banda (Band Stop Filter)
  Atenúa un rango específico de frecuencias.
  Ejemplo: filtro notch para 50/60 Hz.

---

2. Según su estructura

• FIR (Finite Impulse Response)
  Respuesta finita al impulso, fase lineal posible, siempre estables.
  Ejemplo: filtros de ventana (Hamming, Blackman).

• IIR (Infinite Impulse Response)
  Respuesta infinita, más eficientes pero pueden tener fase no lineal.
  Ejemplo: Butterworth, Chebyshev, Elíptico.

---

3. Según el método de diseño

• Butterworth – Respuesta suave, sin ondulaciones en banda pasante/atenuada.

• Chebyshev I – Ondulación en banda pasante, transición más rápida que Butterworth.

• Chebyshev II – Ondulación en banda atenuada.

• Elíptico (Cauer) – Ondulación en ambas bandas, transición muy rápida.

• Bessel – Máxima linealidad de fase, útil para preservar forma de onda.

---

4. Según su función especial

• Filtro adaptativo – Cambia sus coeficientes según la señal (LMS, RLS, NLMS).

• Filtro de mediana – No lineal, útil para eliminar picos impulsivos.

• Filtro de Kalman – Óptimo para estimar señales en presencia de ruido gaussiano.

• Savitzky–Golay – Suavizado polinomial manteniendo picos.

• Filtros Wavelet – Procesan la señal en dominio tiempo-frecuencia.

• Filtros comb – Eliminan o realzan frecuencias periódicas.

---

5. Según el dominio de trabajo

• Tiempo discreto – Trabajan sobre secuencias en el dominio nn.

• Frecuencia – Diseñados y aplicados en el dominio de Fourier.

• Tiempo-frecuencia – Basados en wavelets o STFT.

Comparativa de filtros digitales

Filtro	Tipo	Cuándo usarlo	Ventajas	Limitaciones
FILTFILT	Lineal (FIR/IIR aplicado doble)	Cuando se necesita eliminar desfase de fase en señales offline. Ej: ECG, EEG, audio.	Fase cero, preserva forma de onda.	No causal, no apto para tiempo real.
Filtro de Kalman	Adaptativo / Estimador	Seguimiento y filtrado de señales con ruido gaussiano. Ej: HRV, sensores.	Óptimo en sistemas lineales, predice y filtra.	Requiere conocer modelo y ruido.
Filtro LMS	Adaptativo	Cancelar ruido no estacionario usando referencia. Ej: eliminar 50 Hz en ECG con referencia sinusoidal.	Simple, bajo coste computacional.	Convergencia lenta, sensible a µ.
Filtro Notch	IIR/FIR	Eliminar una frecuencia fija (50/60 Hz). Ej: ruido de red en biomédica.	Alta atenuación en frecuencia objetivo.	Puede afectar frecuencias cercanas.
Filtro Savitzky–Golay	FIR polinomial	Suavizar sin distorsionar picos. Ej: ECG, HRV, espectros.	Preserva amplitud y morfología.	No apto para ruido impulsivo fuerte.
Filtro FIR Pasa-bajo	FIR	Eliminar altas frecuencias. Ej: suavizado de señal.	Fase lineal, estable.	Orden alto para transición abrupta.
Filtro FIR Pasa-alto	FIR	Quitar deriva o variaciones lentas. Ej: eliminar línea base en ECG.	Preserva altas frecuencias.	Puede amplificar ruido de alta frecuencia.
Filtro Pasa-banda	FIR/IIR	Mantener un rango específico de frecuencias. Ej: 0.5–40 Hz en ECG.	Aísla banda de interés.	Atenúa fuera de la banda deseada.
Butterworth	IIR	Filtrado suave sin ondulación.	Transición gradual, diseño simple.	Menos selectivo que Chebyshev/Elíptico.
Chebyshev I	IIR	Transición rápida tolerando ondulación en banda pasante.	Más selectivo que Butterworth.	Ondulación en la banda útil.
Chebyshev II	IIR	Banda pasante plana, ondulación en banda de rechazo.	Mejor en pasante que Chebyshev I.	Ondulación en rechazo.
Elíptico (Cauer)	IIR	Máxima selectividad con ondulación en ambas bandas.	Muy eficiente.	Distorsión de amplitud en ambas bandas.
Bessel	IIR	Preservar la forma de onda (fase lineal). Ej: ECG.	Mínima distorsión temporal.	Menor atenuación fuera de banda.
Filtro de mediana	No lineal	Eliminar ruido impulsivo preservando bordes. Ej: imágenes, EEG con artefactos.	Muy bueno contra picos.	No apto para ruido gaussiano puro.
Wavelet	Tiempo-frecuencia	Analizar señales no estacionarias y filtrar por escalas. Ej: EEG, compresión.	Alta resolución tiempo-frecuencia.	Mayor complejidad.