UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS
SISTEMAS DE COMUNICACION COMUNICACIONES ES DIAGRAMA DE OJO DOCENTE:
Ing. Gonzalo Olmedo NOMBRE:
Juan Ch!"oga
NRC: PERIODO:
#$%&
O'(u"!e #&$)* Fe"!e!o #&$+
FECHA:
&+*ma!zo*#&$+
1. TEMA
Diagrama de Ojo 2. MARCO TEORICO
El diagrama de Ojo es una herramienta muy úl para visualizar la protección de la que se dispone frente al ISI Interferencia Intersim!olica" y al ruido en un sistema de comunicaciones digitales# El diagrama de Ojo se genera con múlples !arridos en un osciloscopio cuyo eje de empos esta sincronizado con la se$al de sincronismo de s%m!olo de la se$al digital& el diagrama de ojo corresponde a un gr'(co que muestra la superposición de disntas com!inaciones de posi!les unos y ceros en un rango de empo o candad de !its determinados dichas com!inaciones transmidas por el enlace permiten o!tener las caracter%scas de los pulsos que se propagan por el medio de comunicación sean estos por medio de (!ra ópca& coa)ial& par trenzado enlaces satelitales etc# El diagrama de Ojo evalúa los siguientes par'metros* +a apertura del ojo de(ne el intervalo de empo en el que la se$al reci!ida puede ser muestreada sin error de!ido a ISI +a sensi!ilidad del sistema a los errores de temporización& est' dada por el ancho de la apertura del ojo# +a separación respecto del valor central especi(cado para el instante de muestreo de(nido el margen de ruido del sistema En la siguiente (gura tenemos algunos aspectos o par'metros que se pueden apreciar en un diagrama de Ojo
Figura1. Algunos parámetros que se pueden apreciar en un Diagrama de Ojo
En ,atla! el diagrama de ojo se genera representando segmentos sucesivos de la se$al& de duración un número entero de periodos de s%m!olo& superpuestos# +a -igura . muestra los par'metros que de!en ser considerados en un diagrama de ojo#
Figura 2. Diagrama de Ojo y diferentes para metros del mismo
/omo podemos o!servar tanto en la (gura 0 como en la (gura . e)isten zonas que podemos iden(car claramente en la parte superior tenemos la región de distorsión máxima o como se ve en la (gura 0 distorsión en empo de muestreo# 1am!i2n tenemos el margen sobre el ruido en el eje vercal as% como el interalo de muestreo en el eje horizontal es un intervalo so!re el cual se puede muestrear la se$al reci!ida +a distorsión por cruce por cero y el !i"er De#nición de !i"er
3i4er corresponde !'sicamente a una desviación de fase respecto de la posición ideal en el empo de una se$al digital que se propaga en un canal de transmisión# 5s% como el /rossing 1ime correspond%a al promedio estad%sco de una serie de muestras de un histograma& mediante el cual se genera!a el diagrama de ojo& el 3i4er corresponde a la desviación est'ndar e)perimentado por las muestras tomada de dicho histograma# El 3i4er es un efecto completamente indesea!le en cualquier sistema de comunicaciones y por ende introduce una serie de pro!lemas al canal& que de no ser tratado adecuadamente puede degradar completamente la calidad y desempe$o del enlace# El 3i4er puede causar errores en la recepción de !its degradar 6E7"& ya que si no es controlado confundir' al receptor y 2ste no podr' reco!rar el reloj de sincronismo en el e)tremo receptor& adem's puede producir interferencia intersim!ólica ISI"& entre los pulsos que se propagan por el canal& ya que el ji4er producir' un desplazamiento de las se$ales que componen el pulso y por ende se mezclar'n& imposi!ilitando de esta manera el reconocimiento de los niveles respecvos de la se$al en el receptor# Dicho efecto puede ser o!servado en el siguiente diagrama -igura 8"& que muestra un diagrama de ojo cerrado completamente por el efecto del 3i4er#
/laramente el receptor se ver' imposi!ilitado para reco!rar el reloj de sincronismo en el receptor y por ende para reci!ir adecuadamente la se$al transmida#
Figura $. 9ovel de ji4er muy alto en el canal de comunicación
%l diagrama de ojo &deal
El siguiente patrón de ojo& mostrado en la (gura:0& corresponde al o!tenido en un enlace ópco ideal& es decir a tasa de transmisión !ajas& sin considerar p2rdidas por atenuación& sin ningún po de ruido en el canal& sin considerar el desplazamiento de fase ji4er"& de!ido por ejemplo en la (!ra a la dispersión de velocidad de grupo dependencia de la velocidad de grupo con la frecuencia"# ;or ello en un medio ideal el diagrama de ojo que se de!iera o!servar ser%a el siguiente#
/laramente se puede o!servar en el patrón de ojo anterior& la perfecta forma de los pulsos transmidos en el enlace de comunicación digital# 5nalizando la (gura& se podr%an o!tener f'cilmente los disntos par'metros del diagrama& como el 6it ;eriod& el 7ise<-all 1ime& etc# 5dem's de pueden o!servar claramente los niveles de cero y uno& junto a sus respecvos cruces# En las siguientes (guras se o!servan los diagramas de Ojo o!tenidos para disntas tasas de transmisión# Es importante destacar& que cómo se trata de (!ra ópca& se ulizar'n
tasas de transmisión muy grandes orden de los =!its"& pero es equivalente a considerar tasas de los ,!its para medios de comunicación tradicionales#
Figura '. Diagrama de Ojo reali(ado en )atlab
*ódigo en )atlab para gra#car Diagrama de Ojo con funciones de )A+,A+a función conmscope#ejediagram nos ayuda a poder gra(car un o!jeto en el cual indicaremos en este caso el rango del diagrama de ojo
+uego vamos a generar ruido mediante la función com#5>=/hannel en nuestro cogido damos un valor al S97 relación se$al ruido de .: es decir .: d!m +uego sumamos una función m's al ruido y (nalmente actualizamos el diagrama de Ojo y mandamos a gra(car
%jemplo de Aplicación 5 trav2s de un sistema de comunicaciones en !anda !ase se transmió una se$al de audio que fue muestreada a una frecuencia F s=8∗ R Hz y 15S5 DE 1759S,ISIO9 ? 0,!ps y cuan(cada ulizando el modelo uniforme con @A niveles# ;ara transmir la se$al se ulizó un roll − o ff β =0,4 y β =0,8 y con un (ltro coseno levantado con el factor de supermuestreo de 0: veces# +a salida del canal de comunicaciones se encuentra en el archivo canal#mat# 1. ra#car el Diagrama de Ojo .
,ediante el siguiente código en ,51+56& podemos o!servar el diagrama de ojo& de la salida del canal de comunicación que para este caso ser' BcanalCmat# %FILTRO COSENO LEVANTADO clear all close all clc L=50; R=1E6; Fs="#R; T=1&R; Ts=1&Fs e'a=0();
%LONGITUD DEL NUMERO DE MUESTRAS %TASA DE TRANSMISION = 1M!s %SO$REMUESTREO OR "
%FACTOR DE DISE*O ARA FILTRO COSENO LEVANTADO %al!+a, e-'re 0 . 1( %al!+a=0(5, ENERGIA DE LO$ULOS LATERALES MA/OR COMARADO CON al!+a=1 %al!+a=1, AERTURA DE LOS OOS MAS CLARA %A MA/OR al!+a, ISI DISMINU/E A$ AUMENTA %2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 %DISE*O DEL FILTRO COSENO LEVANTADO %2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222
M=L&3 ; %ARA VALORES DE L AR 4=eros1L7; %MARCADOR DE OSICION ARA LA FUNCION DE TRANSFERENCIA DEL FILTRO RC 8or -=2M,M -9:=s-!#-#Ts&T7#cose'a#!#-#Ts&T7;
M>17=-9:&M>17=!&)#s-!#-#Ts&T7&!#-#Ts&T7; e-< 8 -==0 4->M>17=cose'a#!#-#Ts&T7&123#e'a#-#Ts&T737; e-< e-< %2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 %GENERAR DATOS RANDOMICOS DE 1s / 0s %2222222222222222222222222222222222222222222222222222222222 1V 0=21V sal1V 0=21V %-or:r-<00(11307;
;ara lo cual el diagrama de Ojo se muestra en las -iguras aconnuacion*
fgura 1 Diagrama de ojo beta = 0.4
fgura 2Diagrama de ojo beta = 0.8
3. CONCLUSIONES
El diagrama de Ojo es una herramienta muy poderos en el an'lisis de los sistemas de comunicación y puede entregar información que de otra forma seria imposi!le o muy dicil de o!tener# ;or esta y muchas razones& cada d%a se uliza mas so!re todo en las telecomunicaciones donde se ha converdo en una herramienta de apoyo fundamental El ji4er es un valor no deseado en un canal de comunicación ya que provoca que el receptor del mensaje no pueda reco!rar la se$al de sincronismo en el lado del receptor perdi2ndose as% la comunicación en el enlace o no entendi2ndose el mensaje Fna mayor apertura en el diagrama del Ojo nos indica una mayor tolerancia al ruido y al ji4er& mejor sensi!ilidad del receptor y su gra(ca nos puede indicar que el canal o medio de comunicación no esta tan contaminado# +a apertura del ojo se correlaciona con el ji4er y el 6E7
-&-,&O/AF&A
h4ps*<
