Equalizzazione e pattern degli occhi nella comunicazione digitale: 5 fatti

CONTENUTO: Equalizzazione e pattern degli occhi nella comunicazione digitale

• Cos'è l'equalizzazione?
• Ruolo di un equalizzatore
• Modello degli occhi
• Cos'è ISI
• Zero forzatura equalizzatore

Cos'è l'equalizzazione nella comunicazione?

Definizione di equalizzazione:

"L'equalizzazione è un processo speciale che include un dispositivo chiamato "equalizzatore" utilizzato per invertire la distorsione causata da un segnale trasmesso attraverso un particolare canale. "

Nel sistema di comunicazione, lo scopo principale dell'utilizzo dell'equalizzazione è rimuovere l'interferenza tra simboli e recuperare i segnali persi.

Qual è il ruolo di un equalizzatore?

Quando un treno di impulsi passa attraverso un mezzo di trasmissione o un canale, il treno di impulsi viene attenuato e distorto. La distorsione è prodotta da “high-freq. costituenti dell'attenuazione del treno di impulsi ”.

Viene chiamato il processo di correzione di tale distorsione indotta dal canale equalizzazione. Un circuito di filtro, che viene utilizzato per effettuare tale equalizzazione, è chiamato un equalizzatore.

Idealmente un equalizzatore dovrebbe avere una risposta in frequenza, che è inversa di quella del canale. Pertanto, un equalizzatore è progettato in modo tale che l'ampiezza complessiva e la risposta di fase del mezzo di trasmissione e dell'equalizzatore collegati in cascata siano uguali a quelle per la trasmissione senza distorsioni.

Consideriamo un canale di comunicazione con una funzione di trasferimento H_c(F).

L'equalizzatore ha una funzione di trasferimento H_eq(F) ed è collegato al canale di comunicazione in cascata come mostrato nella figura sopra.

Il TF complessivo della combinazione è H_c (f) H._eq (F).

Per una trasmissione senza distorsioni è necessario che

                                     H_c (f) H._eq (f) = K esp (-j2πft₀)

Dove, K = un fattore di scala

              t_o = ritardo di tempo costante

Quindi, H._eq (f) =

Cos'è il pattern degli occhi?

Fornisci una breve panoramica del pattern degli occhi utilizzato nell'equalizzazione:

Simbolo dell'Inter in a PCM o sistema di trasmissione dati può essere studiato sperimentalmente con l'ausilio di un display nell'oscilloscopio. Ora le onde distorte ricevute sono funzionali alla piastra di deflessione verticale dell'oscilloscopio e le onde a dente di sega in un trasmettitore con symbol-rate di R = 1 / T isi mette sulla piastra orizzontale. La visualizzazione risultante sull'oscilloscopio è denominata Schema degli occhi o schema degli occhi.

Eye Pattern o Eye Diagram è chiamato per la ragione della sua somiglianza con gli occhi umani. L'area interna dello schema oculare è chiamata apertura degli occhi.

In una configurazione a occhio, il segnale digitale viene generato dalla sorgente digitale. Il segnale digitale sta trasportando attraverso il canale che genera interferenza tra simboli. Il segnale digitale contaminato da ISI viene applicato all'ingresso verticale del CRO. Il segnale della base dei tempi a dente di sega esterno viene applicato all'ingresso dell'orizzonte dell'oscilloscopio. Il generatore a dente di sega viene attivato dall'orologio dei simboli che sincronizza anche la sorgente digitale. Di conseguenza, lo schema degli occhi viene visualizzato sullo schermo dell'oscilloscopio.

Quali informazioni riceviamo da Eye Pattern?

Un modello di occhio rende disponibili le seguenti informazioni sulle prestazioni di un sistema di comunicazione digitale:

1. L'ampiezza dell'apertura dell'occhio designa l'intervallo di tempo durante il quale un'onda ricevuta potrebbe essere campionata senza errori dall'ISI. Il momento ideale del campionamento è il momento istantaneo in cui l'occhio è completamente aperto. L'istante viene mostrato come "miglior tempo di campionamento" nel modello ad occhi sopra.
2. L'altezza dell'apertura dell'occhio al tempo di alberello quantificato è il grado del margine dei rumori dei canali. Questo è mostrato come "margine sul rumore" nel diagramma sopra.
3. La sensibilità del sistema all'errore di temporizzazione è calcolata dalla velocità di chiusura dell'occhio poiché i tempi di campionamento sono ad ampio raggio.
4. Le distorsioni di trasmissione non lineare rappresentate attraverso occhi asimmetrici o strabici.

Quanti tipi di equalizzatore esistono?

Tipi importanti di equalizzatore:

• Equalizzatore lineare - la sua funzione è quella di elaborare il segnale in ingresso con il filtro lineare.
• Equalizzatore MSME - La sua funzione è quella di ridurre al minimo il filtro e di rimuovere l'errore
• Equalizzatore forzatura zero - calcola l'inverso di un canale con un tipo di filtro lineare
• Equalizzatore adattivo - fondamentalmente questo è anche un equalizzatore lineare che aiuta a elaborare i dati insieme ad alcuni parametri dell'equalizzatore.
• Equalizzatore turbo - questo tipo di equalizzatore fornisce la decodifica turbo.

Che cos'è un equalizzatore forzante zero?

In un filtro lineare a ritardo di presa è possibile ridurre al minimo l'effetto dell'interferenza intersimbolo selezionando {Cn} cioè il coefficiente di presa in modo che l'uscita dell'equalizzatore sia forzata a zero in M ​​punti di campionamento su entrambi i lati dell'impulso desiderato.

Ciò significa che il coefficiente di prelievo dei campioni viene scelto in modo che i campioni di uscita {ZK} dell'equalizzatore siano dati da,

                                               1 per k = 0

                                 Z_K =

                                               0 per k = ± 1, ± 2, ……. ± M

La lunghezza richiesta del filtro, ovvero il n. del coefficiente di tocco è una funzione della quantità di sbavature che il canale potrebbe conoscere. Per un tale equalizzatore a forzatura zero con lunghezza finita, l'ISI di picco sarà ridotto al minimo se il pattern degli occhi è principalmente aperto.

Tuttavia, l'occhio viene regolarmente chiuso prima dell'equalizzazione per la trasmissione ad alta velocità. In tal caso, l'equalizzatore forzante xero non è sempre la soluzione migliore poiché un tale equalizzatore trascura l'effetto del rumore.

Cos'è l'interferenza inter-simbolica (ISI)?

Definire il termine ISI in relazione al sistema di comunicazione:

Quando i dati digitali vengono trasmessi su un canale a banda limitata, la dispersione nel canale provoca una sovrapposizione temporale tra i simboli successivi.

Questo effetto è noto come Interferenza inter-simbolo (ISI).

Un sistema di comunicazione in banda base può essere considerato come a filtro passa basso. Ha una larghezza di banda limitata e una risposta in frequenza non lineare. Quindi, quando gli impulsi digitali vengono trasmessi attraverso questo canale, la forma degli impulsi viene distorta. A causa di questa distorsione, un impulso distorto influenzerà un altro impulso e l'effetto cumulativo di questa distorsione renderà errato il processo decisionale a favore di "uno" o "zero".

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Soumali Bhattacharya

Ciao, sono Soumali Bhattacharya. Ho fatto il Master in Elettronica.
Attualmente sono investito nel campo dell'elettronica e della comunicazione.
I miei articoli si concentrano sulle principali aree dell'elettronica di base in un approccio molto semplice ma informativo.
Sono uno studente brillante e cerco di mantenermi aggiornato con tutte le ultime tecnologie nel campo dei domini dell'elettronica.

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