En el procesamiento de señales digitales , un convertidor descendente digital ( DDC ) convierte una señal digitalizada de banda limitada en una señal de frecuencia más baja con una frecuencia de muestreo más baja para simplificar las etapas de radio posteriores. El proceso puede conservar toda la información en la banda de frecuencia de interés de la señal original. Las señales de entrada y salida pueden ser muestras reales o complejas. A menudo, el DDC convierte de la frecuencia de radio sin procesar o la frecuencia intermedia a una señal de banda base compleja .
Arquitectura
Un DDC consta de tres subcomponentes: un sintetizador digital directo (DDS), un filtro de paso bajo (LPF) y un submuestreador (que puede estar integrado en el filtro de paso bajo).
El DDS genera una sinusoide compleja en la frecuencia intermedia (IF). La multiplicación de la frecuencia intermedia con la señal de entrada crea imágenes centradas en la frecuencia de suma y diferencia (que se deriva de las propiedades de desplazamiento de frecuencia de la transformada de Fourier). Los filtros de paso bajo pasan la frecuencia de diferencia (es decir, banda base) mientras rechazan la imagen de frecuencia de suma, lo que da como resultado una representación de banda base compleja de la señal original. Suponiendo una elección acertada del ancho de banda de IF y LPF, la señal de banda base compleja es matemáticamente equivalente a la señal original. En su nueva forma, se puede reducir fácilmente la resolución y es más conveniente para muchos algoritmos DSP.
Se puede utilizar cualquier filtro de paso bajo adecuado, incluidos los filtros FIR , IIR y CIC . La opción más común es un filtro FIR para cantidades bajas de diezmado (menos de diez) o un filtro CIC seguido de un filtro FIR para proporciones de reducción de muestreo mayores.
Variaciones en el DDC
Varias variaciones en el DDC son útiles, incluidas muchas que ingresan una señal de retroalimentación en el DDS. Éstas incluyen:
- Bucles bloqueados de fase de recuperación de portadora dirigidos por decisión en los que I y Q se comparan con el punto de constelación ideal más cercano de una señal PSK , y la señal de error resultante se filtra y retroalimenta al DDS
- Un bucle Costas en el que I y Q se multiplican y se filtran en paso bajo como parte de un bucle de recuperación de portadora BPSK / QPSK
Implementación
Los DDC se implementan más comúnmente en lógica en arreglos de puertas programables en campo o circuitos integrados específicos de la aplicación . Si bien las implementaciones de software también son posibles, las operaciones en el DDS, los multiplicadores y las etapas de entrada de los filtros de paso bajo se ejecutan a la frecuencia de muestreo de los datos de entrada. Por lo general, estos datos se toman directamente de un muestreo de convertidores analógicos a digitales (ADC) a decenas o cientos de MHz.
Los CORDIC son una alternativa al uso de multiplicadores en la implementación de convertidores descendentes digitales. [1]
Notas
- ^ M. Loehning, T. Hentschel y G. Fettweis, "Conversión digital descendente en terminales de radio de software", 10ª Conferencia europea de procesamiento de señales, EUSIPCO 2000, pp 1517-1520, (2000).