miércoles, 13 de mayo de 2009

¿Qué es eso de la ZERO-IF y el I/Q?

Diversos receptores utilizan una técnica de conversión de frecuencia en la que la señal se mezcla con una frecuencia igual a la del centro de su ancho de banda.
Imaginemos que se tiene una señal de 7,050 MHz. Si se mezcla con 7,050 MHz se obtendrá una señal de frecuencia 0 -Corriente continua- en la salida. Esto es un convertidor ZERO-IF -Frecuencia intermedia cero-Veamos ahora qué ocurre con dos frecuencias de señal de 7,051 y 7,049 MHz. Al mezclarlas, ambas aparecen como 1 KHz, siendo indistinguibles entre sí. La solución clásica a este problema de frecuencia imagen es la de filtrar una de las dos antes de atacar al mezclador.

Para separar una señal por encima de la frecuencia de otra por debajo de la frecuencia portadora en un convertidor ZERO-IF se emplean dos mezcladores. Uno de ellos emplea una portadora de una determinada frecuencia, mientras que el segundo emplea la misma frecuencia pero con un desfase de 9o grados respecto a la primera. El resultado son dos señales en lugar de una que procesadas adecuadamente permiten eliminar las frecuencias superiores a la portadora o las inferiores -mediante operaciones de desplazamiento de fase y una simple suma o resta de ambas señales-.

No sólo eso. El formato I/Q es más cómodo en la implementación de procesos DSP. Tal es así que muchos procesadores dedicados DSP incluyen núcleos de cálculo doble en los que las mismas operaciones se efectuan de forma simultánea sobre dos valores.

Este efecto, poco fácil de visualizar intuitivamente pero relativamente fácil de comprender matemáticamente ya se había empleado en la era pre-digital para generación detección de señales en banda lateral -por ejemplo en el clásico R2-, pero el proceso digital empleado en SDR y DSP supera muchas de las limitaciones y problemas prácticos que aparecen en su implementación analógica. Por cierto en el anterior artículo sobre el R2 -QST enero 1993- ya se menciona la posibilidad de usar un DSP en un receptor "del futuro" (Fig. 7).

Ahora se puede comprender porqué muchos receptores SDR emplean la entrada estéreo de una tarjeta de sonido para la recepción SDR: Dos canales, uno para la salida de un corvertidor(I=In phase), y otro para la salida del segundo (Q=Quadrature).

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