Qu’est-ce qu’un diagramme de l’œil ?

C’est la superposition de nombreux fragments du signal reçu, d’une durée d’un symbole. « L’œil » est l’ouverture claire au centre : plus elle est haute et large à l’instant d’échantillonnage, plus les niveaux NRZ ou PAM-4 se distinguent clairement.

Pourquoi les interférences intersymboles ferment-elles l’œil ?

L’énergie des symboles voisins fuit dans l’échantillon de décision courant. Un canal à deux coefficients est un modèle simple de cette fuite ; des coefficients forts brouillent les transitions et réduisent l’ouverture verticale.

Que fait la gigue d’horloge ?

Des erreurs aléatoires de l’instant d’échantillonnage éloignent le point de décision du centre de l’œil : on tombe plus souvent sur les transitions, et les traces superposées s’épaississent à l’horizontale.

À quoi sert la mise en forme en cosinus surélevé ?

Elle borne le spectre et, sur un canal idéal, donne des interférences intersymboles nulles aux instants d’échantillonnage (critère de Nyquist). Sur un canal à coefficients et avec du bruit, l’œil se rétrécit quand même — c’est ce que montre le diagramme.

Diagramme de l’œil (modulation numérique)

Œil NRZ / PAM-4 avec mise en forme en cosinus surélevé, interférences intersymboles, bruit blanc additif, gigue d’horloge et estimation de l’ouverture verticale.

À propos du modèle

Le diagramme de l’œil superpose de nombreuses fenêtres d’un symbole du signal reçu en bande de base. Pour du NRZ ou du PAM-4 avec mise en forme en cosinus surélevé, les interférences intersymboles (IIS), le bruit blanc additif gaussien et la gigue d’horloge ferment « l’œil ». Un œil largement ouvert à l’instant d’échantillonnage signifie des décisions dures fiables ; un œil fermé annonce des erreurs de bit. Un canal à deux coefficients est un modèle simple de fuite d’énergie des symboles voisins dans l’échantillon courant ; l’estimation de l’ouverture verticale mesure la marge d’amplitude à l’instant de décision.

Public : Communications numériques et signaux : modulation en bande de base, qualité du canal.

Notions clés

diagramme de l’œil
NRZ
PAM-4
interférences intersymboles
cosinus surélevé
gigue d’horloge
rapport signal/bruit

Comment ça marche

De nombreuses fenêtres du signal reçu en bande de base, de 2 intervalles d’horloge, se superposent. L’impulsion est mise en forme en cosinus surélevé ; un canal à coefficient donne des IIS, plus le bruit blanc additif et la gigue de l’instant d’échantillonnage. Un œil ouvert sur la ligne de décision — marge pour les décisions dures ; un œil fermé — hausse de la probabilité d’erreur de bit.

Formules

TX: symboles en cosinus surélevé (roll-off α)

RX: y[n] ≈ (1−a)x[n] + a x[n−d] + noise

Œil = superposition de fenêtres 2 UI · trait rose = instant d’échantillonnage

Questions fréquentes

Qu’est-ce qu’un diagramme de l’œil ?: C’est la superposition de nombreux fragments du signal reçu, d’une durée d’un symbole. « L’œil » est l’ouverture claire au centre : plus elle est haute et large à l’instant d’échantillonnage, plus les niveaux NRZ ou PAM-4 se distinguent clairement.
Pourquoi les interférences intersymboles ferment-elles l’œil ?: L’énergie des symboles voisins fuit dans l’échantillon de décision courant. Un canal à deux coefficients est un modèle simple de cette fuite ; des coefficients forts brouillent les transitions et réduisent l’ouverture verticale.
Que fait la gigue d’horloge ?: Des erreurs aléatoires de l’instant d’échantillonnage éloignent le point de décision du centre de l’œil : on tombe plus souvent sur les transitions, et les traces superposées s’épaississent à l’horizontale.
À quoi sert la mise en forme en cosinus surélevé ?: Elle borne le spectre et, sur un canal idéal, donne des interférences intersymboles nulles aux instants d’échantillonnage (critère de Nyquist). Sur un canal à coefficients et avec du bruit, l’œil se rétrécit quand même — c’est ce que montre le diagramme.

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