数字信号抖动的成因
抖动反映的是数字信号偏离其理想位置的时间偏差。高频数字信号的比特周期都非常短,很小的抖动都会造成信号采样位置电平的变化,所以高频数字信号对于抖动都有严格要求。高速的串行数字信号对抖动的要求更加严格,同时由于其传输路径比较复杂,中间可能会受到各种因素的影响,所以其总体抖动也可能是由不同的抖动分量组成的,而且不同分量对于系统性能的影响也不一样。因此,很多更高速率的串行信号测试在中,出来知道抖动的均方根植或者峰峰值以外,还会要求对抖动的各个成分进行分解和分析。 克劳德高速数字信号测试实验室八种状态形成的眼图。山东数字信号眼图测试

(2)波形需要以时钟为基准进行叠加:眼图是对多个波形或比特的叠加,但这个叠加不是任意的,通常要以时钟为基准。对于很多并行总线来说,由于大部分都有专门的时钟传输通道,所以通常会以时钟通道为触发,对数据信号的波形进行叠加形成眼图,一般的示波器都具备这个功能。而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信号嵌入在数据流中,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的)能够先从数据流中提取时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。校准眼图测试专卖店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。

传统眼图测量方法的原理传统方法的个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-ExpressGen2,PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图,用传统方法就需要触发1百万次,这可能需要几个小时才能测量完。第二个缺点是,由于每次触发只能叠加一个UI,形成1百万个UI的眼图就需要触发1百万次,这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。对于2.5GBbps以上的高速信号,这种触发抖动是不可忽略的。如何同步触发,也就是说如何使每个UI的数据相对于触发点排列?也有两种方法,一种方法是在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟,将此时钟引到示波器作为触发源,时钟的边沿作为触发的条件。另外一种方法是将被测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道,硬件CDR恢复出串行数据里内嵌的时钟作为触发源。这种同步方法引入了CDR抖动,这是传统方法的第三个缺点。
在实际系统中,完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律,还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。克劳德高速数字信号测试实验室眼高意味噪声;眼宽意味抖动。

新的眼图生成方法解决了触发抖动问题,处理UI多,因此速度也快。2.1.2.1.数据边沿的提取数据边沿的提取获取捕获数据的最大值为Max,最小值为Min,设置Threshold=0.5*(Max+Min),当采样点电压值穿过Threshold时,记录下时间为Edgetime_initial[i],这将是后面进行理想时钟恢复的依据。在进行数据边沿的提取时,需要注意的是,由于采样率有限制当码元速率较高时,单个码元对应的采样点个数较少会使得求出的Edgetime_initial值误差较大,这时候就需要在Threshold附近进行插值。数据边沿的提取与边沿触发的原理较为相似,对于Threshold附近噪声干扰的处理方法可以参照触发的实现方式。触发粘滞比较处理如下图所示,将比较器输出高低电平比较信号,经过运算处理为1个比较信号。粘滞比较器的总的规则是信号大于高电平比较为高,小于低电平比较为低,否则保持不变。
2.1.2.2.时钟恢复时钟恢复是眼图抖动生成的关键。下图为一个简单的时钟数据恢复CDR(ClockDataRecovery)电路示意图。时钟数据恢复电路主要完成两个工作,一个是时钟恢复,一个是数据重定时,也就是数据恢复。 数字信号眼图测试系统。广东HDMI测试眼图测试规格尺寸
眼图测试系统的参数和含义?山东数字信号眼图测试
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BitErrorRatio,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FibreChannel、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。 山东数字信号眼图测试
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在实际系统中,完全消除码间串扰是十分困难的,而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律,还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣,在实验室中,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响,体现了数字信号整体的特征,从而估计系统优劣程度,因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰,改善系统的传输性能。构建眼图和进行眼图模板测试的方法?自动化眼图测试项目 (...