INTERFERENCIA INTERSIMBOLICA

Existen varios filtros a través de un sistema de comunicación digital; en el transmisor, en el receptor y en el canal. En el transmisor, los símbolos de información están caracterizados mediante pulsos o niveles de voltaje. Estos pulsos son filtrados para cumplir con restricciones de ancho de banda. Para sistemas banda base, el canal (generalmente un cable) tiene reactancias distribuidas que distorsionan los pulsos. Algunos sistemas pasa banda (especialmente los inalámbricos) son caracterizados por el desvanecimiento de canal, el cual se comporta como un filtro indeseable que ocasiona una distorsión de la señal.

Cuando el filtro de recepción se configura para compensar la distorsión que causan tanto el transmisor como el canal, se le llama filtro de ecualización ó filtro de recepción/ecualización. La figura superior muestra un modelo de este sistema, juntando todos los efectos de filtrado en una función de transferencia equivalente del conjunto.

En un sistema binario, con una forma de onda PCM, el detector toma una decisión de símbolo comparando una muestra del pulso recibido con el valor umbral. El detector, por ejemplo, decide que se envió un uno binario si el pulso recibido es positivo, y que se envió un cero binario si el pulso es negativo. Debido a los efectos del filtrado del sistema, los pulsos recibidos pueden superponerse unos sobre otros. La cola de un pulso puede “ensuciar” el intervalo de símbolo adyacente, afectando el proceso de detección y degradando el desempeño de error.

Esta interferencia es la llamada interferencia intersimbólica; ISI Aún en la ausencia de ruido, los efectos del filtrado y la distorsión inducida por el canal producen la ISI. Nyquist descubrió que el ancho de banda mínimo teórico del sistema para detectar símbolos por segundo es Hertz. Esto ocurre cuando la función de transferencia del sistema tiene forma rectangular. La respuesta al impulso de este filtro de Nyquist ideal es de la forma:

Este pulso es llamado el pulso ideal de Nyquist Este pulso es llamado el pulso ideal de Nyquist. Posee lóbulo principal y lóbulos laterales tanto anteriores como posteriores. Este pulso es llamado el pulso ideal de Nyquist. Nyquist determinó que si cada puso de una secuencia tiene esta forma, los pulsos pueden ser detectados sin ISI. Para dos pulsos sucesivos, cuando la cola de uno de ellos está pasando por la amplitud cero, el otro puede ser muestreado en su punto de máxima amplitud. Para sistemas banda base, el ancho de banda requerido para detectar símbolos por segundo es de . Para el filtro de Nyquist ideal, la tasa de transmisión máxima posible es de 2 símbolos/s/Hz.

El filtro de recepción es un filtro diseñado para compensar la distorsión causada por el transmisor y el canal. Este filtro debe optimizar la función de transferencia en frecuencia y es llamado el filtro coseno elevado. W = Ancho de banda absoluto W0 = Ancho de banda mínimo de Nyquist W – W0 = Exceso de ancho de banda.

El roll-of, , describe que tan escarpado es el filtro, como es su pendiente. Características del filtro coseno elevado para diferentes valores de . r = 0 corresponde al ancho de banda mínimo de Nyquist. Este es un filtro ideal, no es realizable al ser un sistema no causal.

Una relación más real entre el ancho de banda mínimo requerido, , para una tasa de símbolos, , teniendo en cuenta el factor de roll-of es:

FIN