Diagrama de ojos

El diagrama de ojo o patrn de ojo es un mtodo uti-lizado para el anlisis del comportamiento de los enlacesde transmisin. Permite analizar las formas de onda delos pulsos que se propagan en un enlace de comunica-ciones, para lograr observar sus formas, desfases, nivelesde ruido, potencias de las seales... y con ello apreciar ladistorsin del canal (ISI), la severidad del ruido o inter-ferencia y los errores de sincronismo en el receptor.

1 ConceptoEl diagrama de ojo corresponde a un grco que muestrala superposicin de las distintas combinaciones posiblesde unos y ceros en un rango de tiempo o cantidad de bitsdeterminados. Dichas combinaciones transmitidas por elenlace, permiten obtener las caractersticas de los pulsosque se propagan por el medio de comunicacin, sean es-tos por medio de bra ptica, coaxial, par trenzado, enla-ces satelitales, etc. El grco se forma superponiendo lostrazos de la salida del ltro receptor en un osciloscopio.Por ejemplo, en una secuencia de 3 bits hay 8 combina-ciones posibles, las que pueden ser observadas en la -gura. Se observa que no se consideran las cadenas de 3unos y 3 ceros consecutivas, ya que, debido a la superpo-sicin de las otras combinaciones, quedan determinadasimplcitamente.

Concepto del diagrama de ojo

Debido a la capacidad de los diagramas de ojo de repre-sentar la superposicin de varias seales simultneamen-te es que son conocidos como patrones multi-valores, yaque a diferencia de las seales medidas normalmente en

un osciloscopio, cada punto en el eje del tiempo tiene aso-ciado mltiples niveles de voltaje.

2 Parmetros del pulso

Denicin de los parmetros del pulso

Sobretensin superior/inferior: Porcentaje deamplitud excedente del nivel de 1 (sobretensin su-perior) o 0 (sobretensin inferior).

Vamp: Amplitud del pulso. Vmax: Amplitud mxima. Tiempo de subida/bajada: Para obtenerlo, prime-

ro se ubican los niveles de cero y uno lgico, luegose obtiene el tiempo relacionado entre el 10% y 90%del valor mximo de amplitud del pulso (nivel de 1).El tiempo entre ambos rangos es el que se conocecomo tiempo de subida. De la misma forma se ob-tiene el tiempo de bajada, en el extremo de descensodel pulso.

Intervalo unitario: tiempo entre dos transicionesde seal adyacentes.

3 Anlisis de los parmetros del ojoExisten dos tipos de anlisis. El primero se reere fun-damentalmente al anlisis de las distintas caractersticasde la forma de onda del pulso. Mientras que el segundoconsiste en la comparacin de la mscara medida directa-mente en el patrn de ojo con unamscara preestablecida.

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2 4 ANLISIS DE LAS PROPIEDADES DE LA SEAL

3.1 Anlisis a partir de las caractersticasde la forma de onda del pulso

Las caractersticas a analizar son: el tiempo de subida,tiempo de bajada, sobretensin superior e inferior y eljitter, que estn referidas a cuatro propiedades fundamen-tales del Ojo, el nivel de 0, nivel de 1, cruce de amplitudy cruce de tiempo.

Propiedades fundamentales del ojo

Nivel de 1 lgico: Corresponde a la medicin delvalor promedio del nivel de un uno lgico. Esto sedebe a que el diagrama de ojo utiliza mtodos esta-dsticos en la construccin del patrn, es decir, se ge-nera un histograma con los distintos valores del pul-so y luego se considera una zona reducida del anchodel pulso, con lo que se logra obtener el promediodel nivel uno de dicho pulso.

Nivel de 0 lgico:Corresponde a lamedida del valormedio del nivel cero lgico. Al igual que en el casodel nivel de uno las tcnicas de medicin del nivelde cero son las mismas.

Cruce de amplitud: se reere al nivel de voltaje enel cual se produce la apertura del ojo y su posteriorcierre.

Cruce de tiempo: se reere al tiempo en el que seproduce la apertura del ojo y su posterior cierre.

Periodo de bit: perodo entre la apertura y cierredel ojo. Se obtiene a partir del cruce de amplitud yel cruce de tiempo.

Jitter: Corresponde bsicamente a una desviacinde fase respecto de la posicin ideal en el tiempode una seal digital que se propaga en un canal detransmisin. Es un efecto completamente indesea-ble en cualquier sistema de comunicaciones porqueintroduce una serie de problemas al canal, que de noser tratado adecuadamente puede degradar comple-tamente la calidad y desempeo del enlace.

3.2 Anlisis a partir de comparacin demscara

Las mscaras preestablecidas denen regiones espec-cas en el diagrama de ojo, dentro de las cuales los pulsos

Concepto de mscara

u ondas no deben introducirse. Dichas mscaras son muytiles, por medio de ellas se especican zonas no permi-tidas para las seales. Con ello se logra preestablecer undiseo ptimo de enlaces que cumplan ciertas caracters-ticas, ya que si la seal digital que se propaga por el canalse introduce en dichas regiones, se observa claramenteproblemas y errores en la transmisin.

4 Anlisis de las propiedades de laseal

En presencia de ISI, cuando el pulso no satisface elcriterio de Nyquist, el diagrama tender a cerrarse ver-ticalmente. Para una transmisin sin errores en ausenciade ruido, el ojo debe mantener cierta apertura vertical (a),o en caso contrario existirn seales de interferencia en-tre smbolos que provocarn errores. Cuando el ojo noest totalmente cerrado, la interferencia entre smbolosreducir el valor del ruido aditivo admisible. Por tanto,cuanto mayor apertura vertical, mayor inmunidad frenteal ruido. El instante ptimo de muestreo ser el punto demxima apertura vertical del ojo, pero esto nunca puedeser logrado de forma precisa por un sistema prctico derecuperacin de sincronismo. Por eso, la apertura hori-zontal del ojo (b) es tambin importante desde el puntode vista prctico. Cuanto mayor sea la pendiente (c), ma-yor sensibilidad tendr el sistema a errores cometidos enla recuperacin del sincronismo (errores en el clculo delinstante de muestreo).

3Diagrama de ojo de una modulacin PSK.

5 Seal de televisinEn medidas de seal de televisin, la amplitud, el tiempode subida y el jitter vienen denidos por la SMPTE 259M.Las mediciones de tiempo de subida se realizan desde el20% a 80% en puntos adecuados para los dispositivos delgica ECL. Puesto que la seal de serie cuenta con apro-ximadamente un tiempo de subida de 1 ns, la medicindeber ser ajustado por la siguiente frmula:Ta =

pTm2 0; 5Ts2

Donde:Ta: tiempo de subida actualTm: tiempo de subida medidoTs: tiempo de subida del mbito de aplicacin: Ejemplo:Con un alcance 10 a 90% del tiempo de subida de 1.0ns, un tiempo de subida medido de 1.2 ns indicara unaforma de onda de serie real de 20 a 80% del tiempo desubida de 0,97 ns.

4 6 ORIGEN DEL TEXTO Y LAS IMGENES, COLABORADORES Y LICENCIAS

6 Origen del texto y las imgenes, colaboradores y licencias6.1 Texto

Diagrama de ojos Fuente: https://es.wikipedia.org/wiki/Diagrama_de_ojos?oldid=79284754 Colaboradores: Oblongo, Xuankar, Yurik-Bot, BOTpolicia, CEM-bot, Javg, Lordzalo, Muro Bot, Melado87, PixelBot, Alexbot, Luckas-bot, AlexFBP, EmausBot, Allforrous, Os-car.vallhonrat, Legobot y Annimos: 3

6.2 Imgenes Archivo:Concepto_de_mascaras.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Concepto_de_mascaras.png Li-

cencia: CC0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original: Oscar.vallhonrat Archivo:Concepto_del_diagrama_de_ojo.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Concepto_del_

diagrama_de_ojo.png Licencia: CC0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original: Oscar.vallhonrat Archivo:Parametros_del_pulso.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Parametros_del_pulso.png Licen-

cia: CC0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original: Oscar.vallhonrat Archivo:Parametros_fundamentales.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c8/Parametros_fundamentales.

png Licencia: CC0 Colaboradores: Trabajo propio Artista original: Oscar.vallhonrat Archivo:Propiedades_DO.png Fuente: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fa/Propiedades_DO.png Licencia: CC0 Co-

laboradores: Trabajo propio Artista original: Oscar.vallhonrat

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