云南电气性能测试眼图测量

眼图能用来做什么？

眼图中包含了丰富的信息，通过眼图可以观察码间串扰和噪声的影响，了解数字信号整体的特征，从而评估系统优劣程度。因此，眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的。工程师经常根据眼图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。

眼图的形成

对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例，有000~111共8种组合。在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。 眼图的定义与测量方法；云南电气性能测试眼图测量

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。 云南电气性能测试眼图测量眼图测量（硬件测试 信号质量测试）；

眼图位置的选择：当数字信号进行波形或者比特叠加后，形成的不只是一个眼图，而是一个个连续的眼图。如果叠加的波形或者比特数量足够，这些眼图都是很相似的，因此可以对其中任何一个眼图进行测量。下图显示的是叠加形成的多个连续的眼图，可以看到每个眼图都是很相似的。通常情况下，为了测量的方便，一般会调整时基刻度使得屏幕上只显示一个完整的眼图。

另外要注意的一点是，在眼图测量时被测件只有发出尽可能随机的数据流才能形成真实的眼图，如果数据流里的数据是长0、长1、时钟码型或者其它一些规则的码型，有可能形不成眼图或者形成的眼图不全。下图就是一个不完整的眼图，数据流里面缺少了长0的码型。

眼图参数的定义

眼形窗说明

可以改变眼形窗起始和眼形窗终止的百分数：Eye Window Start （眼形窗起始）控制设置 眼图测量的水平起始点：Eye Window Stop （眼形窗终止）控制设置眼图测量的水平终止点。 这些控制的设置会影响眼图高度、眼度宽度和品质因数测量。默认的眼形窗起始值是40%, 终止值是60%o这样，眼图波形数据的中间的20%用于测量。

交叉点百分数的定义

交叉点百分数是眼图的上升沿与下降沿的交叉点与儿叩和外ase的差的比值，在启用色度 余辉时创建的数据库上进行测量。垂直直方图由落入定义眼图的窗口内的波形数据创建，可 利用它找到和/base电 眼图交叉比，是测量交叉点振幅与信号“1”及“0”位准之关系；

眼图测试分析

波形参数测试是数字信号质量评估常用的测量方法，但是随着数字信号速率的提高，靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了

一个5Gbps的信号来说，由于受到传输通道的损耗的影响，不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。

因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估，对于高速数字信号来说常用的就是眼图的测量方法

所谓眼图，实际上就是高速数字信号不同位置的数据比特按照时钟的间隔叠加在一起自然形成的一个统计分布图。

眼图的形成过程。我们可以看到，随着叠加的波形数量的增加，数字信号逐渐形成了一个个类似眼睛一样的形状，我们就把这种图形叫做眼图。

BER图与眼图时间轴相同，两侧与眼图边沿相对应，样点位于中心。云南电气性能测试眼图测量

品质因子又称为Q因子是用于测量眼图信噪比的参数。Q因子是在比较好判决门限下信号功率和噪声功率的比值；云南电气性能测试眼图测量

眼图的形成

眼图中包含的信息

对于一幅真实的眼图，首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。

电平变换参数

信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致，也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。由于多次信号的叠加，眼图的信号线变粗，出现模糊(Blur)的现象。所以眼图也反映了信号的噪声和抖动：在纵轴电压轴上，体现为电压的噪声(Voltage Noise)；在横轴时间轴上，体现为时域的抖动(Jitter)。 云南电气性能测试眼图测量

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