Discussione:Bit Error Ratio

Per gentile concessione dell' utente evarese del forum http://www.sat-forum.com/viewtopic.php?t=72641&start=0&postdays=0&postorder=asc&highlight= (che da solo non è riuscito a mettere il suo articolo su Wikipedia, per sovraccarico del server. Questo messaggio verrà tolto una volta wikificato l'articolo e notificato l'autore della riuscita dell'invio dello stesso su Wikipedia

Riporto il testo che ho cancellato (troppo tecnico e poco consono ad una enciclopedia. Se si inserisse in WikiBooks?

Il BER nelle radiotrasmissioni Mentre in una connessione analogica se il segnale è debole o un disturbo (o riflessioni del segnale stesso) possono di fatto peggiorare non di poco l’immagine ricevuta, in una connessione digitale (v. DTT), l’immagine e l’audio o sono perfetti o totalmente assenti, anche se può essere presente una bassa percentuale di immagini ‘squadrettate’ o ‘congelate’ per i fattori che vedremo in seguito.

Nel caso del digitale, le immagini sono ottimali perché la codifica digitale permette di inviare, oltre ai bit contenenti l’informazione vera e propria (ciò che vediamo e sentiamo) anche dei bit aggiuntivi, con il solo, ma utilissimo, scopo di ricostruire ciò che per un motivo qualsiasi possa essersi degradato. Le cause che peggiorano un segnale analogico possono allo stesso modo peggiorare un segnale digitale, ma il vantaggio di avere questa informazione aggiuntiva porta il digitale a un’innegabile, intrinseca, maggior robustezza.

Dettagli tecnici

In particolare, poi, per il DTT è stata scelta una particolare modulazione digitale, nota come COFDM (Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing), per poter essere quasi virtualmente immune dai cammini multipli e dalle rifrazioni, fenomeni diffusissimi in VHF/UHF e purtroppo visibilissimi sui nostri schermi TV come immagini sdoppiate, effetti ombra, ecc. col sistema analogico.

Cosa interessa quindi per una perfetta ricezione dell’immagine TV? I parametri che caratterizzano un segnale sono:

• a) il livello
• b) il rumore
• c) il rapporto tra segnale e rumore
• d) il tasso di errore in ricezione dei dati
• e) altri parametri

• Livello:
  

è chiaro che il ricevitore (il decoder) non è in grado di decodificare qualunque segnale; questo dev’essere sopra la soglia di ricezione minima e dipende da ricevitore a ricevitore. Se vogliamo, la soglia è quella che volgarmente viene chiamata sensibilità. Per aumentare il livello al connettore d’antenna del nostro decoder dobbiamo dotarci di un’antenna con maggior guadagno, diminuire le perdite del cavo coassiale (i cavi con diametro inferiore perdono di più) eliminando brusche curve e inutili giunzioni, ed innestare perfettamente il cavo sia sull’antenna che sul connettore.

• Rumore:
  

purtroppo assieme al segnale è presente anche l’inevitabile rumore, in parte prodotto anche dagli amplificatori di segnale, spesso inutili se non dannosi: questi amplificatori, per loro natura, amplificano allo stesso modo il segnale utile e il rumore, aggiungendo il loro rumore proprio, intrinseco, peggiorando di fatto le cose. Anche le antenne da interno non sono immuni da questo discorso: amplificano di 36 ÷ 38 dB il segnale e il rumore.

• Rrapporto tra segnale e rumore:
  

questo deve essere il più elevato possibile, ovviamente. Si misura in dB (decibel) per praticità: un buon valore si attesta intorno ai 26 dB. Significa che, visto che il dB è un’unità logaritmica, il segnale dev’essere 400 volte superiore al rumore.

• BER
  

BER sta per Bit Error Ratio (o Rate).

Abbiamo visto precedentemente che il flusso di dati ricevuti contiene anche dei dati utilizzati per la ricostruzione del segnale eventualmente degradato: sapendo cos’abbiamo ricevuto e cos’avremmo dovuto ricevere, è facile contare i bit ricevuti errati, facile ovviamente per l’ASIC che si occupa della demodulazione.

Il conto è presto fatto: nell’unità di tempo si contano i bit ricevuti errati, si divide questa quantità per i bit ricevuti (errati e corretti) e si ottiene il BER.

Esempio

Un esempio: supponiamo che ogni 1000 bit, uno di questi sia errato; è sufficiente dividere 1 (il bit errato) per 1000 (i bit ricevuti) e si ottiene 0.001. Il BER è 0.001. In pratica però le cose si semplificano ancora un pochino: così come i dB vengono (anche) usati per rappresentare rapporti molto grandi con numeri molto più piccoli, anche in questo caso viene usato uno stratagemma. La notazione esponenziale, taluni la chiamano scientifica o ingegneristica, che permette di esprimere un numero difficilmente leggibile (perché ricco di zeri) in un numero facilmente presentabile. In questo caso la potenza del dieci, il simbolo è E, ci viene in aiuto. Poiché abbiamo a che fare con numeri molto piccoli, le potenze negative del dieci fanno al caso nostro: ecco che quindi il nostro 0.001 di prima diventa un 1E-3 (1 elevato a 10 alla –3 se dovessimo leggerlo!).

Viceversa, supponiamo di dover scrivere 1E-7 in notazione decimale: sarebbe 0.0000001; sai che fatica a leggere tutti quegli zeri! Per non parlare di 1E-9…

Adesso che sappiamo perché il BER si chiama così e perché si scrive così, possiamo scendere più in dettaglio nella pratica. Con valori di 1E-5 (1 bit errato ogni 100.000) si ha una ricezione pressoché perfetta: chiaro che il nostro occhio e il nostro orecchio non sono in grado di percepire imperfezioni a questi infimi livelli. Valori via via minori (1E-6, 1E-7) significano chiaramente rapporti più piccoli e quindi ancor meno bit errati e in ultima analisi ricezioni sempre migliori. Per semplicità abbiamo sempre fatto riferimento per ora numeri multipli del decimo, centesimo, ..., milionesimo e così via, ma è chiaro che in pratica si avranno anche tutti i tutti i valori intermedi: 2.7E-5, ad esempio.

--Mercurio 22:17, Feb 1, 2005 (UTC)