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眼图测量基本参数
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眼图测量企业商机

( 1 )比较好抽样时刻应 在 “眼睛” 张开比较大的时刻。

( 2 )对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。斜率越大,对定时误差就越灵敏。

( 3 )在抽样时刻上,眼图上下两分支阴影区的垂直高度,表示比较大信号畸变。

( 4 )眼图中间的横轴位置应对应判决门限电平。

( 5 )在抽样时刻上,上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。

( 6 )对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小,表示零点位置的变动范围,这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。 眼图测量在通信系统分析中的应用;自动化眼图测量保养

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眼图形成的原理

一般均可以用示波器观测到信号的眼图,其具体的操作方法为:将示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形,更多的反映的是细节信息,而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征,两者对比。

如果示波器的整个显示屏幕宽度为100ns,则表示在示波器的有效频宽、取样率及记忆体配合下,得到了100ns下的波形资料。但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。 自动化眼图测量保养硬件调试——眼图几个经典案例;

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眼图码间串扰

眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大,且眼图越端正,表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大。

当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小。与间串扰时的眼图相比,原来清晰端正的细线迹,变成了比较模糊的带状线,而且不很端正。噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,眼图越不端正。

眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息:可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱,有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响,评价一个基带系统的性能优劣;可以指示接收滤波器的调整,以减小码间串扰。

信号上升时间与下降时间

一般测量上升及下降时间是以眼图占20%~80%的部分为主,其中上升时间如下图,分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算,计算公式如下:

上升时间=平均(80%时间位准)-平均(20%时间位准)

由于时间位准20%及80%是与信号位准1 及0 有着相关性的。当然,如果上升时间愈短,即愈能表现出眼图中间的白块,即可传递的信号及容忍误码比率较好。

Q因子(QFactor)

Q因子是用于测量眼图信噪比的参数,它的定义是接收机在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值,可适用于各种信号格式和速率的数字信号,其计算公式如下:其中,“1”电平的平均值topP与“0”电平的平均值baseP的差为眼幅度,“1”信号噪声有效值1s与“0”信号噪声有效值0s之和为信号噪声有效值。Q因子综合反映眼图的质量问题。Q因子越高,眼图的质量就越好,信噪比就越高。Q因子一般受噪声、光功率、电信号是否从始端到终端阻抗匹配等因素影响。一般来说,眼图中1电平的这条线越细、越平滑,Q因子越高。在不加光衰减的情况下,发送侧光眼图的Q因子不应该小于12,接收测的Q因子不应该小于6 眼图的关键参数,眼幅度和眼高度;

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眼图测量误码率

在数字电路系统中,发送端发送出多个比特的数据,由于多种因素的影响,接收端可能会接收到一些错误的比特(即误码)。错误的比特数与总的比特数之比称为误码率,即Bit Error Ratio,简称BER。误码率是描述数字电路系统性能的重要的参数。在GHz比特率的通信电路系统中(比如Fibre Channel、PCIe、SONET、SATA),通常要求BER小于或等于 。误码率较大时,通信系统的效率低、性能不稳定。影响误码率的因素包括抖动、噪声、信道的损耗、信号的比特率等。 眼图高度(眼高)的定义;自动化眼图测量保养

高速信号眼图测试中夹具影响的校准;自动化眼图测量保养

如何不能定位问题,则还可以进一步分析,这时可以把8b10b译码打开,看有问题的波形对应的码型,观察问题波形与码型的相关性。如果还不能定位问题,则再进一步分析。这时把抖动趋势图显示岀来,

查看对应的抖动趋势图的变化。如果出现异常抖动趋势变化(这是非常常见的问题),则可确定是由于抖动引发的眼图问题。这个引发眼图问题的抖动的根源是哪里呢?在通道4接一个探头,查看怀疑的信号如开关电源信号,再观察抖动趋势图与电源纹波的一致性,如果同步变化,则可确定问题的根源是电源纹波过大,从而通过解决电源问题来解决眼图测试问题。 自动化眼图测量保养

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信号上升时间与下降时间 一般测量上升及下降时间是以眼图占20%~80%的部分为主,其中上升时间如下图,分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算,计算公式如下: 上升时间=平均(80%时间位准)-平均(20%时间位准) 由于时间位准20%及80%是与信号位准1 及0 有着相关性的。当然,如果上升时间愈短,即愈能表现出眼图中间的白块,即可传递的信号及容忍误码比率较好。 Q因子(QFactor) Q因子是用于测量眼图信噪比的参数,它的定义是接收机在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值,可适用于各种信号格式和速率的数...

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