Eu li algum texto sobre o padrão ocular (ou diagrama do olho), mas não entendo como devo lê-lo.
A wikipedia definição dela é esta:
Em telecomunicações, um padrão de olho, também conhecido como diagrama de olho, é uma exibição de osciloscópio em que um sinal digital de um receptor é repetidamente amostrado e aplicado à entrada vertical, enquanto a taxa de dados é usada para acionar a varredura horizontal. É assim chamado porque, para vários tipos de codificação, o padrão se parece com uma série de olhos entre um par de trilhos. É uma ferramenta para a avaliação dos efeitos combinados de ruído de canal e interferência intersimbólica no desempenho de um sistema de transmissão de pulso de banda base. É a superposição sincronizada de todas as realizações possíveis do sinal de interesse visualizado dentro de um intervalo de sinalização específico.
Então, minha primeira pergunta é: como é um padrão de olho ideal?
Minha segunda pergunta é sobre como devo lê-lo, e acho que para entender isso eu deveria saber como ele é construído. Por exemplo, esta página mostra desta forma:
Segundo a wikipedia, basta fazer a sobreposição de todos os sinais representados na imagem. Eu entendo que o sinal resultante é o mostrado no último gráfico. Mas, como devo ler? Quais são as vantagens de analisá-lo em vez das propriedades de sinais individuais (arestas, etc.)?
Resposta
É o objetivo de o receptor deve fazer a melhor estimativa para cada símbolo quanto ao que foi transmitido. Isso geralmente é feito determinando em última análise um tempo de decisão em cada amostra (por meio de recuperação de tempo) na forma de onda depois que ela foi processada pelo receptor (equalização e filtragem combinada) para amostrar a forma de onda e tomar uma decisão sobre qual símbolo foi transmitido.
O diagrama do olho sobrepõe a forma de onda de cada símbolo no ponto do receptor imediatamente antes da decisão. O diagrama de olho mostra prontamente a capacidade de tomar uma decisão entre os níveis de sinal; portanto, o olho ideal mostraria que há uma grande margem tanto no eixo vertical quanto horizontal para permitir uma taxa de erro mínima (o que chamaríamos de abertura ampla do olho). À medida que a abertura se estreita, isso mostraria que há um aumento da sensibilidade ao ruído, uma vez que qualquer ruído adicionado faria com que um valor ultrapassasse um limite de decisão, resultando em um erro (isso poderia ser ruído de fase ou jitter na direção vertical e ruído de amplitude no (direção horizontal ou interferência intersimbólica que afeta ambas as direções).
Eu colei este gráfico abaixo que criei para um de meus cursos que pode ser útil para responder à sua pergunta. Este diagrama de olho particular tem duração de dois símbolos. A forma de onda diretamente abaixo do gráfico do diagrama de olho é replicada no diagrama de olho como as linhas azuis mais escuras, em meio ao resto das trajetórias da forma de onda de símbolo a símbolo por uma duração muito mais longa, conforme indicado nas linhas azuis mais claras:
Outros exemplos de diagramas do olho são mostrados abaixo. O primeiro é para QPSK, onde vemos a constelação à esquerda com as localizações de amostra ideais em vermelho e as trajetórias restantes de símbolo a símbolo em todos os outros lugares. À direita está o diagrama de olho formado a partir dos componentes reais e imaginários da forma de onda.
E abaixo está um diagrama de olho para um sinal QAM 16 antes e depois do filtro de cosseno elevado de raiz no receptor. Aqui vemos claramente a utilidade do diagrama do olho, visto que, devido à filtragem adequada, aumentamos significativamente nossa margem contra o ruído. Isso seria semelhante a usar o diagrama de olho para avaliar a eficácia da equalização ou para determinar se certa filtragem em nosso receptor está degradando nossa capacidade de obter uma taxa de erro baixa devido ao fechamento do olho.
Resposta
A limpeza do ponto de amostra do padrão do olho também é usada para sincronização de símbolo para recuperação de tempo de NDA.
Meu livro de comunicações essencialmente ignorou isso, não sei por quê. Mas a sincronização de portadora e símbolo parece ser completamente ignorada em muitos textos de comunicação digital mais recentes.
Comentários
- Bom ponto @FourierFlux O que ' também é interessante em relação à recuperação de tempo e O diagrama do olho é que vemos como o que é ótimo para recuperação de dados não é necessariamente ótimo para recuperação de tempo. Isso é particularmente verdadeiro com o Garnder TED, onde descobri que usar o Gardner antes de um segundo filtro RRC no receptor (assumindo um sinal de transmissão de forma de pulso RRC) resulta em melhor desempenho do que se você usá-lo depois. Isso não ' está bem claro nos gráficos que dei acima, mas a variância das transições de cruzamento zero aumenta após o segundo filtro no processo de obtenção de ….
- locais de decisão aguçados. O TED opera deriva ' s da curva de discriminação das trajetórias cruzadas zero, não das transições nas proximidades do local de amostragem correto, portanto, usar a forma de onda antes do segundo filtro RRC resulta em menos ruído próprio da medição do erro de temporização. Os pré-filtros anteriores ao Gardner TED ajudam a minimizar ainda mais esse ruído próprio, mas às custas de fechar o olho para a detecção de dados, portanto, precisa haver outro caminho de sinal apenas para isso.
- Aqui está um post onde você pode mais veja claramente do que estou falando (a variabilidade nas transições de cruzamento zero para a forma de onda em pontos diferentes no receptor e como o olho menor é realmente melhor para a recuperação de tempo!) dsp .stackexchange.com / questions / 31485 / …