Valutare la qualità della trasmissione

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Nel mondo reale non sempre un segnale trasmesso è interpretato correttamente dal ricevitore a causa dei disturbi, delle distorsioni e della imprecisione dei componenti, aspetti inevitabilmente sempre presenti.

Una valutazione complessiva del sistema di trasmissione deve tener conto di tutti i componenti e della loro interazione:

L'algoritmo usato in ricezione per riconoscere se un bit è zero oppure uno: è possibile per esempio effettuare un solo campionamento al "centro" del bit oppure un certo numero di campionamenti (3, 5, o più) e quindi decidere "a maggioranza"
La precisione del clock del trasmettitore e del ricevitore
La capacità del ricevitore di impostare correttamente la soglia di discriminazione tra i due valori logici
La qualità del segnale elettrico trasmesso, aspetto che coinvolge sia il trasmettitore che il cavo di trasmissione

Tralascio intenzionalmente le tecniche meno "elettroniche" quali la rilevazione degli errori attraverso CRC e le richieste di ri-trasmissione delle informazioni errate piuttosto che la scelta di protocolli capaci di correggere gli errori (FEC).

In genere viene usata come unità di misura il BER (tasso di errori di trasmissione, riferito al singolo bit, spesso espresso in percentuale). Esistono appositi strumenti di misura che inviano al trasmettitore stringhe semi-casuali ed effettuano il conteggio degli errori commessi dal ricevitore; non è ovviamente difficile, anche per l'hobbista, realizzare un simile dispositivo utilizzando, per esempio, un personal computer sia come sorgente di dati casuali che come "controllore" della ricezione.

L'eye pattern

Una valutazione semi-qualitativa più specifica della sola sezione di trasmissione differenziale può essere fatta osservando con un oscilloscopio il cosiddetto eye pattern (diagramma ad occhio). Il nome deriva dal fatto che, con un po' di fantasia, si intravede la forma di un occhio la cui apertura è indice della facilità con cui è possibile individuare correttamente il livello logico e quindi, in definitiva, la qualità della trasmissione.

Per utilizzarlo è necessario un trasmettitore che invia dati in modo casuale o comunque abbastanza variabile ed un oscilloscopio con ingresso differenziale. Occorre impostare il trigger dell'oscilloscopio coincidente con il clock (se presente) oppure con la soglia di discriminazione tra 0 e 1; la base dei tempi deve essere impostata sulla durata di due o tre bit.

Sullo schermo dell'oscilloscopio deve apparire un'immagine qualitativamente simile alla seguente, relativa a due segnali: la qualità è molto buona per il primo segnale, solo buona per il secondo.

Diagramma ad occhio

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