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Início/Engenharia/Diagrama de olho

Diagrama de olho

Olho NRZ / PAM-4 com conformação de cosseno levantado, interferência intersimbólica, ruído branco aditivo, jitter de temporização e estimativa da abertura vertical.

Diagrama de olho

18 dB
0.25
0.04 UI
0.35

Superposição de janelas de 2 UI de um fluxo aleatório conformado, após um canal ISI de dois taps, AWGN e jitter de amostragem. Olho fechado: as decisões rígidas não são confiáveis.

Atalhos de teclado

  • •Aumente o ruído, a ISI ou o jitter para fechar o olho; novos bits dão outro padrão.

Grandezas medidas

Abertura vertical (estimativa)0.220
Traços superpostos220
Ruído σ (rel.)0.069
Amostras / UI32

Sobre o modelo

O diagrama de olho superpõe muitas janelas de um símbolo do sinal recebido em banda base. Com NRZ ou PAM-4 e conformação de pulso em cosseno levantado, a interferência intersimbólica (ISI), o ruído branco gaussiano aditivo e o jitter de temporização fecham o «olho». Um olho alto e aberto no instante de amostragem significa decisões rígidas confiáveis; um olho fechado antecipa erros de bit. O canal de dois taps é um modelo simples do vazamento de energia dos símbolos vizinhos para a amostra atual; a estimativa da abertura vertical se liga à margem de amplitude no instante de amostragem.

Para quem: Comunicação digital e sinais: modulação em banda base, qualidade do canal.

Conceitos-chave

  • diagrama de olho
  • NRZ
  • PAM-4
  • interferência intersimbólica
  • cosseno levantado
  • jitter de temporização
  • relação sinal-ruído

Como funciona

Superpõem-se muitas janelas do sinal de banda base, de 2 intervalos de símbolo cada uma. O pulso é formado por um cosseno levantado; o canal com um tap dá interferência intersimbólica, mais ruído branco aditivo e jitter do instante de amostragem. Um olho aberto na linha de amostragem é margem para decisões rígidas; um olho fechado, maior probabilidade de erro de bit.

Fórmulas principais

TX: símbolos com cosseno levantado (roll-off α)
RX: y[n] ≈ (1−a)x[n] + a x[n−d] + noise
Olho = superposição de janelas 2 UI · linha rosa = instante de amostragem

Perguntas frequentes

O que é um diagrama de olho?
É a superposição de muitos trechos do sinal recebido, cada um de um símbolo. O «olho» é o vão claro do centro: quanto mais alto e largo no instante de amostragem, mais se distinguem os níveis NRZ ou PAM-4.
Por que a interferência intersimbólica fecha o olho?
A energia dos símbolos vizinhos vaza para a amostra de decisão atual. O canal de dois taps é um modelo simples desse vazamento; taps fortes embacam as transições e reduzem a abertura vertical.
O que faz o jitter de temporização?
Erros aleatórios do instante de amostragem tiram o ponto de decisão do centro do olho: cai-se mais vezes nas transições e os traços superpostos engrossam na horizontal.
Para que a conformação em cosseno levantado?
Limita o espectro e, num canal ideal, dá interferência intersimbólica nula nos instantes de amostragem (critério de Nyquist). Com taps e ruído o olho se estreita mesmo assim: é isso que o diagrama mostra.