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ディジタル通信における信号品質の評価指標としてアイ開口率がありますがS/N比とど...

mem********さん

2020/2/1900:41:34

ディジタル通信における信号品質の評価指標としてアイ開口率がありますがS/N比とどういった違いがありますか?あるいはどういった関係がありますか?また使い分けがあれば教えてください.

※定義は知っています...

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ベストアンサーに選ばれた回答

ele********さん

2020/2/1903:37:35

どちらも「大きければ高品質」という程度の、単純評価指標となってしまっているデータです。
アイパターンにしても、観測データそのものを解析すれば多くの具体的な情報が得られるのですが、そうした有益な情報をゴッソリ削ぎ落として「なんとなく評価」できるようにしたものですね。

どちらかと言えば、S/N比はアナログ通信の評価に使います。
ノイズは信号と無関係にランダムで存在するという事を前提にしていて、それと信号の比率を定量化したものです。
スペクラムアナライザで観測した時に、全周波数領域で均一に存在するノイズフロアを「ノイズ」としたものですね。

S/N比のノイズは、周波数領域では大きさではなく面積となりますので、観測する際の周波数範囲が広ければ広いほどノイズは大きい数値となります。
つまり、ちゃんと意味を理解して適切な測定条件を設定しないと、無意味な指標になってしまいます。
もちろんS/N比そのものは信号とノイズの比というだけの意味ですから、ランダムじゃないノイズも含めて表現できる独自の定義をすればデジタル通信でも使えると思います。

アイパターンは観測したデジタル通信データに対して、主に時間領域の揺らぎ(ジッタ)を評価するものです。全体に対して、揺らいでいない部分の比率を定量化したのが開口率になります。
実際には振幅方向にも余裕がないと通信エラーになりますから、アイパターンの観測画像そのものを評価することが多いです。

ジッタには多くの要因がありますが、大きく分ければランダムジッタ(RJ:Random Jitter)と確定的ジッタ(DJ:Deterministic Jitter)になります。
S/N比で言うところのノイズは全ての要因を含んだ概念ですが、実用上はランダムジッタに相当する部分を使っています(アナログでは分離して観測できないため)。

デジタル通信データのジッタでは、高価な測定器を使って観測データを解析することで、各種ジッタ要因を分離できます。
それによって通信データ品質を悪化させている要因を特定し、対策をすることができます。

確定的ジッタ(DJ)は、データに関連するデータ依存性ジッタ(DDJ:Data Dependent Jitter)と、データと無関係だけど周期性を持つ周期性ジッタ(PJ: Periodic Jitter)と、隣接信号線からのクロストーク混入などデータと無関係の有限非相関ジッタ(BUJ:Bounded Uncorrelated Jitter)に分類されます。

データ依存性ジッタ(DDJ)は、更にデューディ・サイクルディストーション(DCD:Duty Cycle Distortion)とシンボル間干渉(ISI:Intersymbol Interference)に分類されます。
ここまで具体的に分離できれば、かなり対策しやすくなります。

質問した人からのコメント

2020/2/25 22:33:23

詳しい説明ありがとうございました.

他の回答者さんもありがとうございました.

***
・S/N比とアイ開口率はいずれも値が大きいほど信号品質はいいけど,定量的な関係は無い(別問題).
・S/N比(C/N比):定量的な評価ができ?BERと関係
・アイ開口率:信号のなまり,ジッタの評価
・ディジタルではS/N比ではなく主にC/N比を使う.
***

大変勉強になりました!

ベストアンサー以外の回答

1〜3件/3件中

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nan********さん

2020/2/1908:58:49

アイ開口率として数値で評価されるモノは、私は浅学だとは思いますが見聞きした事は無いのですが・・・・、アイパターンでもそうです。

と言う事で、アイ開口率(アイパターン)はいずれにしても人間が感覚的(情緒的)にディジタル通信における信号品質を評価するモノと理解しています。なのでS/N比(C/N比)との定量的な関連は無ですが、定性的には、或は感覚的(情緒的)には関連がある、と言う事ですね。

それに対してS/N比(C/N比)は定性的にも捉えますが、数値で定量的に捉える事が大部分である、と言う事だと思います。

mig********さん

2020/2/1907:16:58

開発現場では「アイ開口率」という言葉をあまり聞かない代わりに、アイパターンは・・・ですね。品質の目安。

それに対してS/Nは死活問題、アイ開口率がどちらかというと定性的に眺めているのに対し、S/Nは定量的に、とてもシビアに評価されます。

デジタル通信ではS/Nと言わずC/Nといいます。(意味は同じ)
変復調方式(QPSKとか)が決まると、定量的なビットエラーレートが理論的に決まり、それを実現するC/Nを確保するにはどうすればよいか、通信系全体をみて構築していく、実践はそんな感じです。

ここで、安定したc/nを得る最低限のc/nを所望C/Nと呼んでいて、とても大切な数値です。地デジだったら何dBと、変調方式で決まる値です。

npb********さん

2020/2/1905:13:29

アイとSNは別問題です。
アイはしんごうのなまりです。

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