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TLC - Coggle Diagram

- - - - Il segnale di informazione viene applicato ad una caratteristica del segnale di
        portante: ampiezza, frequenza e fase
  - - - La portante modulata risulta presente quando l’informazione è a livello logico alto,
        mentre è nulla quando è a livello logico basso. Di qui il nome On_Off_Keying
    - - smod(f) = S(f) * Sc(f)
    - - Demodulazione non coerente
        
        L’informazione trasportata può essere estratta utilizzando un demodulatore di inviluppo
        
        Si tratta di un circuito che restituisce un segnale di tensione proporzionale all’inviluppo della portante
        modulata ricevuta
      - Demodulazione coerente
        
        sRX(t) = α ⋅ sMOD(t) + n(t)
        
        Ipotizziamo che il segnale ricevuto sia una replica attenuata del segnale trasmesso (trascuriamo la distorsione) a cui si somma il rumore generato dagli stadi di ricezione . Per estrarre l’informazione, e riottenere il segnale in banda base, moltiplichiamo il segnale ricevuto per una replica del segnale portante, identica a quella utilizzata in trasmissione. Dopo moltiplicazione per la portante, lo spettro del segnale presenta, oltre alla componente in banda base, anche una componente a +-2f0 . Il filtro passa basso elimina questa componente a frequenza doppia.
  - - - A parità di rumore sovrapposto la 4ASK ho una probabilità di errore più grande poiché ci sono 3 soglie decisionali (aumenta il BER)
  - - - Tramite un convertitore serie parallelo il segnale di ingresso viene diviso in due flussi(rami). In questo modo il RATE sarà dimezzato mentre il tempo di bit sarà doppio.
        
        un ramo sarà modulato in fase
        
        un ramo con uno sfasamento di pi/2, cioè in quadratura
        
        successivamente i segnali si sommano e otteniamo il segnale modulato
    - - quindi la banda si dimezza ma si mantiene una buona probabilità di errore perchè i punti sono distanti
  - - - Il segnale s(t) di informazione, nel formato NRZ bipolare, passa prima attraverso un convertitore serie/parallelo a due porte di uscita, da cui derivano due flussi a rate R/2. Presi i bit a coppie, su ciascun ramo, vengono individuati simboli a 4 livelli che modulano 4ASK le due portanti in quadratura
  - - - bit = 1 frequenza f1
      - bit = 0 frequenza f2
      - per ogni frequenza verrà effettuata una modulazione OOK
- - - - n1senθi = n2senθt
        
        Dove n1 ed n2 sono gli indici di rifrazione, il raggio incidente sarà in parte rifratto ed in parte riflesso
        
        Nella trasmissione in fibra la componente rifratta è indesiderata poiché non sarebbe trasmessa dalla fibra, con la legge di Snell si trova che esiste un angolo limite per il quale il raggio incidente sarà totalmente riflesso
  - - - Tale circuito è un demodulatore non coerente
      - Vout = I RL ottengo l'inviluppo
  - - - cladding (mantello)
      - rivestimenti plastico
      - core (nucleo)
    - - Multi-modale
        
        E' un tipo di propagazione in cui vengono individuate una molteplicità di percorsi di propagazione all'interno del core. Tutti questi percorsi non possono avere angolo di incidenza più piccolo di quello limite come descritto dalla legge di Snell. Più l'angolo è grande e più i punti di riflessione sono distanti
      - Mono-modale
        
        Ho una solo percorso dell'onda e-m all'interno della fibra che considero coincidente con l'asse del core. Diametro del core molto piccolo
  - - - Le fibre ottiche sono esenti da rumore esterno (interferenze) causati da disturbi durante la propagazione del segnale ma, tale rumore è introdotto dal circuito di demodulazione, in particolare dalla resistenza di carico RL (rumore termico)
    - - Modale
        
        Tutti i raggi incidenti sull’interfaccia CORE-CLADDING con un angolo maggiore a quello limite sono riflessi. Quindi per un certo tempo di bit in trasmissione (invio) i raggi luminosi, ma l’impulso ottico si divide in vari raggi che effettuano diversi percorsi. L’energia trasportata da essi in ricezione arriva in tempi diversi, si analizzano tutti i contributi trasportati dai vari raggi e si ottiene un impulso de-modulato più largo, poiché il foto-diodo comincia a far circolare corrente dall’instante in cui arriva il più breve a quello che ha fatto il cammino più lungo. La durata temporale sarà Tb + Δt dove Δt è la differenza tra i tempi di percorrenza tra il percorso più breve e quello più lungo
        
        Δt può portare ad un’allargamento temporale degli impulsi ricevuti tale da compromettere la corretta interpolazione, causando così un interferenza intersimbolica (fastidiosa in ricezione al momento del campionamento, poiché le code dell’impulso ricevuto finiscono nel tempo di bit successivo, aumentato cosi la probabilità del errore, mal interpretando il segnale ricevuto) , per avere una corretta interpretazione del segnale ricevuto deve essere soddisfatta Δtmax ≤ Tb/5
        
        Si riferisca la condizione di uni-modalità quando tutti i raggi che si propagano, percorrono il cammino più veloce cioè quello dell’asse geometrico del cavo in fibra
      - Cromatica
        
        La dispersione cromatica è un fenomeno dovuto al fatto che la luce pura trasmessa in fibra dal trasmettitore, non è perfettamente mono-cromatica, cioè è composta da un fascio di onde con una differenza di lunghezza d’onda landa (fra loro). Questa differenza di landa comporta una differente velocità di propagazione (velocità di gruppo) delle singole onde, in altre parole: le componenti armoniche dell’impulso luminoso, si propagano con velocità diverse.
        
        ΔT = D ⋅ L ⋅ Δλ dove D è la dispersione (parametro), L è la lunghezza e Δλ è la differenza dello spettro segnale TX
    - - Dipende dalla lunghezza d'onda
        
        Il grafico esprime la relazione tra Attenuazione specifica e la lunghezza d’onda. La curva presenta 3 minimi relativi che individuano 3 finestre di attenuazione
      - Al crescere della distanza del collegamento in fibra diminuisce la potenza del segnale Pout = Pin - α ⋅ L
        
        Un Segnale troppo attenuato può confondersi con il rumore introdotto dal ricevitore.
        L’attenuazione cresce al diminuire della potenza del segnale ricevuto
        
        Il foto-diodo è caratterizzato da un livello di sensibilità per cui per avere una precisa BER si deve avere una precisa potenza di ingresso (ovvero Pout ) se la potenza è elevata la BER è bassa e viceversa
    - - Si è visto che per aver un buon BER ed un accettabile interferenza inter-simbolica si deve trovare un compromesso tra DISPERSIONE ed ATTENUAZIONE. Esistono due componenti che permettono di intervenire sul segnale trasmesso affinché si verifichi i vincoli
        
        Rigeneratore : è un componente che demodula il segnale ottico e ripristina la temporizzazione (riottenendo la forma originale) e lo ritrasmette, tale componente viene utilizzato per soddisfare il vincolo su ΔT , ovvero quando è troppo grande ΔT ≤ Tb/5 quindi
        D ⋅ L ⋅ Δλ ≤ Tb/5
        
        Amplificatore : Amplifica il segnale ottico, aumentandone la potenza in modo da soddisfare il vincolo sulla sensibilità cioè verifica PTX − α ⋅ L ≥ S