设备眼图测量系列

在实际数字互连系统中，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。如果将输入波形输入示波器的Y轴，并且当示波器的水平扫描周期和码元定时同步时，适当调整相位，使波形的中心对准取样时刻，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图（EyeMap）。硬件调试——眼图几个经典案例；设备眼图测量系列

抖动，描述了信号的水平波动，即信号的某特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离，

示波器观测到的抖动如下图所示。图中为抖动大的眼图的交点，其直方图是一个像素宽的交点块投射到时间轴上的投影。理想情况下应该为一个点，但由于码元的水平波动，导致其形成了一个区域。

器件生成的固有抖动称为抖动输出。其主要来源可以分为两个：随机抖动(RJ)和确定性抖动(DJ)，其中确定性抖动(Deterministic Jitter)又可以分为周期性抖动（Periodic Jitter）、占空比失真（Duty Cycle Distortion）、码间干扰（Inter-Symbol Interference）和串扰。DCD源自时钟周期中的不对称性。ISI源自由于数据相关效应和色散导致的边沿响应变化。PJ源自周期来源的电磁捡拾，如电源馈通。串扰是由捡拾其它信号导致的。DJ的主要特点是，其峰到峰值具有上下限。DCD和ISI称为有界相关抖动，Pj和串扰称为不相关有界抖动，而RJ称为不相关无界抖动。另外，抖动分布是RJ和DJ概率密度函数的卷积。 设备眼图测量系列眼图宽度（眼宽）的定义;

眼图模板 什么是模板（Mask）测试？

•模板测试是一种优化的制造级测试（Pass/Fail)•在大多数情况下，模板测试能代替各种眼图指标的测试。

•大部分标准都定义了容易进行一致性测量的模板。

•模板测试比眼图的各种指标测量更容易、更快捷。

•模板定义的区域是禁止信号进入的一个区域，有信号进入说明信号不满足这种模板要求，即Fail。

测试眼图，要求实时示波器具备多高的带宽和釆样率呢？其与测试数字脉冲或高速数字信号一样，要保持测试精度，对带宽和釆样率有如下要求。

（1）知道你的信号的快上升时间。

（2）计算信号带宽BWsignal（或信号比较高频率分量&心）。

BWSIgnal（或Fmax）=0.4/。（20%〜80%定义为上升时间）

BWslgnal（或Fmax）=0.5/。（10%〜90%定义为上升时间）

（3）计算需要的示波器带宽BWscopeoBWscope=2

BWslgnal（或2/max）（高斯频响示波器）

BWgpe=1.4-BWsigna（或1.4•Umax）（Flat频响示波器）

（4）计算需要的示波器采样率S&cope。SKcope=4•BWgpe

（高斯频响示波器）SR$copc=2.5BWscope（Flat频响示波器）

对于眼图的概念，有以下几点比较重要：

眼图是波形的叠加：眼图的测量方法不是对单一波形或特定比特位置的波形参数进行测量，而是把尽可能多的波形或比特叠加在一起，这样可以看到信号的统计分布情况。只有差的信号都满足我们对于信号的基本要求，才说明信号质量是可以接受的。波形需要以时钟为基准进行叠加：眼图是对多个波形或bit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。 抖动大的眼图的交点，直方图是一个像素宽的交点块投射到时间轴上的投影；

系统性能

当接收信号同时受到码间串扰和噪声的影响时，系统性能的定量分析较为困难，一般可以利用示波器，通过观察接收信号的“眼图”对系统性能进行定性的、可视的估计。由眼图可以观察出符号间干扰和噪声的影响，具体描述如下：

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，如：

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。 眼图分析的数字滤波选取方法分析；设备眼图测量系列

眼图形成原理以及参数；设备眼图测量系列

眼图中的“1”电平（ top P）与“0”（ base P ）电平即是表示逻辑为1 或0 的电压位准值，实际中选取眼图中间的20% UI 部分向垂直轴投影做直方图，直方图的中心值分别为“1”电平和“0”电平。

眼幅度表示“1”电平信号分布与“0”电平信号分布平均数之差，其测量是通过在眼图位置附近区域（通常为零点交叉时间之间距离的20%）分布振幅值进行的。

眼宽反映信号的总抖动，即是眼图在水平轴所开的大小，其定义为两上缘与下缘交汇的点（Crossing Point）间的时间差。交叉点之间的时间是基于信号中的两个零交叉点处的直方图平均数计算而来，每个分布的标准偏差是从两个平均数之间的差值相减而来。

眼高即是眼图在垂直轴所开的大小，它是信噪比测量，与眼图振幅非常相似。 设备眼图测量系列