APLICACIÓN DE FUNCIONES COSENO FRECUENCIALES EN FILTROS DIGITALES PARA COMUNICACIONES MÓVILES MODERNAS (APPLICATION OF COSINE FREQUENCY FUNCTIONS IN DIGITAL FILTERS FOR MODERN MOBILE COMMUNICATIONS)
Resumen
En los sistemas de comunicaciones móviles de nueva generación, los componentes de procesamiento digital de señales deben satisfacer alta velocidad de operación, bajo consumo de potencia, baja utilización de elementos de hardware, así como respuestas en frecuencia que puedan ser reconfigurables para apegarse a múltiples estándares. Estas exigencias ponen un gran reto de diseño porque las características se comprometen entre sí, provocando que la optimalidad de los sistemas se sitúe en frentes de Pareto demasiado complejos. Tomando en cuenta la efectividad del diseño por bloques, en esta investigación se revisan las funciones coseno frecuenciales y se documenta su utilidad para escenarios de aplicación en las unidades de filtrado digital contra aliasing, necesarias para la conversión de analógico a digital efectuada a muy altas frecuencias. Los resultados muestran que las funciones coseno frecuenciales pueden lograr mejoras en la atenuación del aliasing de hasta –26 dB, y a la vez una reducción de la distorsión espectral por amplitud decreciente de hasta cinco veces en cascadas de módulos promediadores, lo cual pone a dichas funciones como candidatas para la mejora de estos filtros debido a su baja complejidad.
Palabras Clave: Comunicaciones, filtros digitales, funciones coseno frecuenciales.
Abstract
In next-generation mobile communication systems, digital signal processing components must meet high operating speed, low power consumption, low hardware utilization, as well as frequency responses that can be reconfigured to adhere to multiple standards. These demands pose a significant design challenge because the characteristics are mutually conflicting, resulting in systems that are optimal under highly complex Pareto fronts. Considering the effectiveness of block designs, this research reviews cosine frequency functions and documents their utility for application scenarios in anti-aliasing digital filtering units, necessary for very high-frequency analog-to-digital conversion. The results show that cosine frequency functions can achieve up to –26 dB improvement in aliasing attenuation, while reducing the amplitude-decaying spectral distortion up to five times in cascaded averaging modules, making these functions candidate for improving the filters due to their low complexity.
Keywords: Communications, digital filters, cosine frequency functions.
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