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Valutare la qualità della trasmissione

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 diagram

Una valutazione qualitativa più specifica della sola sezione di trasmissione differenziale può essere fatta osservando con un oscilloscopio dotato di ingresso differenziale il cosiddetto eye diagram (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.

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 la soglia di discriminazione tra 0 e 1 e la base dei tempi sulla lunghezza di due o tre bit.

Sullo schermo dell’oscilloscopio deve apparire un’immagine simile alle seguenti, la prima riferita ad un segnale “pulito” e la seconda ad un segnale al limite della possibilità di riconoscimento. Nella prima figura sono chiaramente visibili al centro due “occhi” completi; nella seconda i segnali appaiono molto più confusi, indice di peggiore qualità del segnale.

Le Interfacce Seriali – Le Interfacce Seriali RS422 ed RS485 – Parte 1°

Le Interfacce Seriali – Tipologie di Segnali Digitali – Parte 2°

Le Interfacce Seriali – Lo Standard RS422 – Parte 3°

Le Interfacce Seriali – Lo Standard RS485 – Parte 4°

Le Interfacce Seriali – Adattamento di Impedenza – Parte 5°

Le Interfacce Seriali – Valutare la Qualità della Trasmissione – Parte 6°

Le Interfacce Seriali – La Polarizzazione – Parte 7°

Le Interfacce Seriali – La Protezione – Parte 8°

Le Interfacce Seriali – La Selezione dei Cavi – Parte 9°

Le Interfacce Seriali – La Conversione da RS232 a RS422 e RS485 – Parte 10°

Le Interfacce Seriali – Cenni ai Protocolli di Trasmissione – Parte 11°

Le Interfacce Seriali – Dispositivi Integrati e Risorse in Rete – Parte 12°

Le Interfacce Seriali – Appendice: Caratteristiche Elettriche – Parte 13°

dal sito Elettronica per cominciare, di Raffaele Ilardo

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