INTERFERENCIA INTERSIMBLICA (ISI)10/ Febrero / 2016

La Interferencia InterSimblica (ISI) consiste en la distorsin o dispersin de una seal al pasar por un canal de ancho de banda limitado, afectando cada pulso los pulsos vecinos.

Por qu se da la ISI:Problemas de sincronismoDistorsin de amplitud o de faseLimitaciones de ancho de banda del canal

Para corregir esto:

Se implementan diversos tipos de filtros para disminuir su efecto sobre la seal detectada.Mediante los Criterios de NyquistQue es la ISI ?

ISI - Interferencia Intersimblica Nueva fuente de errores en sistemas de Tx Banda BaseCanal dispersivo.Modulacin discreta de pulsos, PAM.Datos binarios{bk} : smbolos 0 y 1, con duracin Tb {ak}: nueva secuencia de pulsos cortos representados en forma polarak = 1 si el smbolo bk es 1ak = (-1) si el smbolo bk es 0

Interferencia Intersimblica (ISI)

ISI - Interferencia IntersimblicaLa secuencia de pulsos cortos pasa a travs del filtro de Tx [rta. al impulso g(t)], produce la seal transmitida

s(t) es modificada por el paso a travs del canal con respuesta al impulso h(t)

ISI - Interferencia IntersimblicaEl canal introduce ruido aleatorio (blanco) a la entrada del receptor.La seal ruidosa x(t) pasa a travs del filtro de recepcin (MF) que tiene respuesta al impulso c(t)La salida del filtro es muestreada en forma sincrnica con el transmisor, en los instantes de muestreo determinados por un clock (ti = i Tb) que se extraea la salida del MF

Interferencia Intersimblica (ISI)

ISI - Interferencia IntersimblicaLa secuencia de muestras obtenidas es usada para reconstruir la secuencia de datos original a travs del dispositivo de decisin

Cada muestra se compara con un nivel de umbral l.

ISI - Interferencia IntersimblicaSi el nivel medido es superior al umbral l se toma la decisin por un smbolo 1Si el nivel medido es inferior al umbral l se toma la decisin por un smbolo 0Si el nivel medido es exactamente igual al umbral l el receptor toma la decisin aleatoria por cualquiera de los dos smbolos (experimento de la moneda).

ISI - Interferencia IntersimblicaLa salida del filtro receptor

m: factor de escala.p(t): pulso que ser definido luego.Se debera considerar un tiempo aleatorio t0 en el argumento de p(t) que representa el retardo de transmisin del sistema

ISI - Interferencia IntersimblicaEl pulso mp(t) es obtenido por una doble convolucin que incluye la respuesta al impulso del filtro de transmisin g(t), la respuesta al impulso del canal h(t) y la respuesta al impulso del filtro receptor c(t)mp(t) = g(t) * h(t) * c(t)Debemos asumir que el pulso p(t) est normalizado p(0) = 1 (m: factor de escala)

ISI - Interferencia IntersimblicaEn el dominio frecuencialmP(f) = G(f) . H(f) . C(f)donde P(f), G(f), H(f), C(f) son las transformadas de Fourier de p(t), g(t), h(t), c(t) respectivamente.n(t): Ruido producido a la salida del filtro receptor debido al ruido del canal w(t)w(t) Ruido blanco gaussiano , de valor medio cero

ISI - Interferencia IntersimblicaLa salida del filtro receptor es muestreada en los instantes ti = i Tb (i: nmero entero)

ISI - Interferencia Intersimblica1er.Trmino: mai : Contribucin del i-simo bit transmitido.2do.Trmino: Efecto residual de todos los otros bits transmitidos en la decodificacin del i-simo bit ISI3er.Trmino:Muestra del ruido en el instante ti

ISI - Interferencia IntersimblicaLa ausencia del 2do. y 3er. Trminos (ISI y ruido) y(ti) = m ai (caso ideal)Dispositivo de decisin: Decisin correctaLa presencia del 2do. y 3er. Trminos (ISI y ruido) agrega niveles de seal (de amplitud y signos aleatorios)Dispositivo de decisin: Probabilidad de Decisin errnea

ISI - Interferencia IntersimblicaObjetivo de minimizar ISI y ruido: Diseo adecuado de los filtros de Tx y Rx, para poder entregar los datos en el destino con la menor tasa de error posible.

Caso particular: Canal Telefnico (S/N alta), podemos ignorar n(ti)

ISI - Interferencia Intersimblica

ISI - Interferencia Intersimblica

En un sistema ideal (terico), los smbolos transmitidos llegan al receptor sin ningn dao o interferencia, como se muestra en la siguiente figura.Pero en un escenario real las seales transmitidas se ven afectados de diferentes maneras, por ejemplo, de acuerdo con el entorno de propagacin.EJEMPLOISI (Interferencia Entre Smbolos) en LTE

Lo que sucede en la prctica es que "lo mismo" seal llega a travs de varios caminos ("Multipath") y por lo tanto con diferentes retardos ("Delay Spread").

Delay SpreadUn smbolo transmitido se puede recibir varias veces en el receptor, ms o menos como un efecto de "echo". Este echo es lo que llamamos "Delay Spread".

MultipathEn un escenario ideal terico, todos los smbolos se propagan al receptor mediante un nico camino, y tambin llegan sin ningn tipo de retrasos.

Pero en la prctica la seal se propaga a lo largo de diferentes caminos desde el transmisor al receptor - este es el "Multipath".Suponiendo tres caminos diferentes (A, B y C), los seales llegan al receptor por ejemplo, como se muestra a continuacin.

En el receptor, todos estos componentes de "Multipath" se suman (1). Y el resultado prctico es que tenemos mltiples smbolos recibidos "simultneamente" ("Overlap" de Smbolos) - esta es la Interferencia Entre Smbolos (ISI)!