Ecualización y patrón de ojo en comunicación digital: 5 hechos

CONTENIDO: Ecualización y patrón visual en la comunicación digital

• ¿Qué es la ecualización?
• Papel de un ecualizador
• Patrón de ojos
• Que es ISI
• Ecualizador de forzamiento cero

¿Qué es la ecualización en la comunicación?

Definición de ecualización:

"La ecualización es un proceso especial que incluye un dispositivo llamado 'ecualizador' que se emplea para revertir la distorsión causada por una señal transmitida a través de un canal en particular ”.

En el sistema de comunicación, el propósito principal de utilizar la ecualización es eliminar la interferencia entre símbolos y recuperar las señales perdidas.

¿Cuál es el papel de un ecualizador?

Cuando un tren de pulsos pasa a través de un medio o canal de transmisión, el tren de pulsos se atenúa y distorsiona. La distorsión es producida por “high-freq. constituyentes de la atenuación del tren de pulsos ”.

El proceso de corregir tal distorsión inducida por canales se llama igualdad. Un circuito de filtro, que se utiliza para efectuar dicha ecualización, se denomina igualada.

Idealmente, un ecualizador debería tener una respuesta de frecuencia, que sea inversa a la del canal. Por tanto, un ecualizador está diseñado de manera que la amplitud total y la respuesta de fase del medio de transmisión y el ecualizador conectados en cascada sean las mismas que para la transmisión sin distorsión.

Consideremos un canal de comunicación con función de transferencia. H_c(F).

El ecualizador tiene una función de transferencia. H_eq(F) y está conectado al canal de comunicación en cascada como se muestra en la figura anterior.

El TF total de la combinación es H_c (f)H_eq (F).

Para una transmisión sin distorsión es necesario que

                                     H_c (f)H_eq (f) = K exp (-j2πft₀)

Donde, K = un factor de escala

              t_o = retardo de tiempo constante

Por lo tanto, H_eq (f) =

¿Qué es el patrón de ojos?

Brinde información breve sobre el patrón ocular utilizado en la ecualización:

Inter símbolo en un PCM o el sistema de transmisión de datos se puede estudiar experimentalmente con la ayuda de una pantalla en el osciloscopio. Ahora, las ondas distorsionadas recibidas son funcionales para la placa de desviación vertical del osciloscopio y las ondas de diente de sierra en un transmisor que tiene una tasa de símbolos de R = 1 / T yos se coloca en la placa horizontal. La pantalla resultante en el osciloscopio se llama Patrón de ojo o diagrama de ojo.

Eye Pattern o Eye Diagram recibe su nombre por su similitud con los ojos humanos. El área interior del patrón ocular se denomina apertura ocular.

En una configuración de patrón de ojos, la señal digital es generada por la fuente digital. La señal digital se transmite a través del canal, lo que genera interferencia entre símbolos. La señal digital contaminada por ISI se aplica a la entrada vertical del CRO. La señal de base de tiempo de diente de sierra externa se aplica a la entrada de horizonte del osciloscopio. El generador de dientes de sierra es activado por el reloj de símbolos que también sincroniza la fuente digital. Como resultado, el patrón de ojos se muestra en la pantalla del osciloscopio.

¿Qué información recibimos de Eye Pattern?

Un patrón de ojos pone a disposición la siguiente información sobre el rendimiento de un sistema de comunicación digital:

1. El ancho de la abertura del ojo se designa por el intervalo de tiempo durante el cual una onda recibida podría muestrearse sin error del ISI. El momento ideal de muestreo es el momento instantáneo en el que el ojo se abre de par en par. El instante se muestra como el "mejor tiempo de muestreo" en el patrón de ojos de arriba.
2. La altura de la apertura del ojo en el tiempo de retoño cuantificado es el grado del margen de ruidos de los canales. Esto se muestra como 'margen sobre ruido' en el diagrama de arriba.
3. La sensibilidad del sistema al error de sincronización se calcula mediante la tasa de cierre del ojo, ya que los tiempos de muestreo son amplios.
4. Las distorsiones de transmisión no lineal representadas a través de ojos asimétricos o entrecerrados.

¿Cuántos tipos de ecualizadores existen?

Tipos importantes de ecualizador:

• Ecualizador lineal - su función es procesar la señal entrante con el filtro lineal.
• Ecualizador MSME - Su función es minimizar el filtro y eliminar el error.
• Ecualizador de fuerza cero - calcula la inversa de un canal con un tipo de filtro lineal
• Ecualizador adaptativo – Básicamente, también es un ecualizador lineal que ayuda a procesar los datos junto con algunos parámetros del ecualizador.
• Ecualizador turbo - este tipo de ecualizador proporciona decodificación turbo.

¿Qué es un ecualizador de fuerza cero?

En un filtro lineal de retardo de derivación es posible minimizar el efecto de la interferencia entre símbolos seleccionando {Cn}, es decir, el coeficiente de derivación, de modo que la salida del ecualizador se fuerce a cero en M puntos de muestra a cada lado del pulso deseado.

Esto significa que el coeficiente de tap de las muestras se elige de modo que las muestras de salida {ZK} del ecualizador estén dadas por,

                                               1 para k = 0

                                 Z_K =

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

La longitud requerida del filtro, es decir, el no. del coeficiente de derivación es una función de la cantidad de difuminado que podría conocer el canal. Para tal ecualizador de fuerza cero con longitud finita, el ISI pico se minimizará si el patrón de ojo se abre principalmente.

Sin embargo, el ojo se cierra regularmente antes de la ecualización para la transmisión de alta velocidad. En tal caso, el ecualizador forzado xero no siempre es la mejor solución, ya que dicho ecualizador ignora el efecto del ruido.

¿Qué es la interferencia entre símbolos (ISI)?

Defina el término ISI en relación con el sistema de comunicación:

Cuando los datos digitales se transmiten por un canal de banda limitada, la dispersión en el canal provoca una superposición en el tiempo entre los símbolos sucesivos.

Este efecto se conoce como Interferencia entre símbolos (ISI).

Un sistema de comunicación de banda base puede ser considerado como un filtro de paso bajo. Tiene un ancho de banda limitado y una respuesta de frecuencia no lineal. Entonces, cuando los pulsos digitales se transmiten a través de este canal, la forma de los pulsos se distorsiona. Debido a esta distorsión, un pulso distorsionado afectará a otro pulso y el efecto acumulativo de esta distorsión hará que el proceso de decisión a favor de 'uno' o 'cero' sea erróneo.

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Soumali Bhattacharya

Hola, soy Soumali Bhattacharya. He realizado el Máster en Electrónica.
Actualmente me dedico al campo de la Electrónica y la comunicación.
Mis artículos se centran en las principales áreas de la electrónica básica con un enfoque muy simple pero informativo.
Aprendo intensamente y trato de mantenerme actualizado con las últimas tecnologías en el campo de la electrónica.

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