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关于眼图

大西洋仪器网  2016-12-23 09:46   点击 1379

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。

●什么是眼图

如果将输入波形输入示波器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像人的眼睛,因此被称为眼图(Eye Map)。

通常眼图可以用下图所示的图形来描述:

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眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔,显然最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。

眼图斜边的斜率,表示系统对定时抖动(或误差)的灵敏度,斜率越大,系统对定时抖动越敏感。

眼图左(右)角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围,称为零点失真量,在许多接收设备中,定时信息是由信号零点位置来提取的,对于这种设备零点失真很重要。

在抽样时刻,阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。

在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决。

横轴对应判决门限电平。

二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”,当传输三元码时,会显示两只“眼睛”。眼图是由各段码元波形叠加而成的,眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻,位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。

在码间串扰和噪声的理想情况下,波形无失真,每个码元将重叠在一起,最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”,“眼”开启得最大。当有码间串扰时,波形失真,码元不完全重合,眼图的迹线就会不清晰,引起“眼”部分闭合。若再加上噪声的影响,则使眼图的线条变得模糊,“眼”开启得很小了,因此“眼”张开的大小表示了失真的程度,反映了码间串扰的强弱。由此可知,眼图能直观地表面码间串扰和噪声的影响,可评价一个基带传输系统性能的优劣,另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统的传输性能。

●眼图的相关参数

和眼图相关的眼图参数有很多,如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平、“0”电平、消光比、Q因子、平均功率等。

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1”电平和“0电平表示选取眼图中间的20% UI部分向垂直轴投影做直方图,直方图中心值分别为“1”电平和“0”电平;眼幅度表示“1”电平减去“0”电平;上下直方图3sigm之差表示眼高。

●眼图测量结果判定方法

眼图测量的结果是合格还是不合格,其判断依据通常是相对于“模板(Mask)”而言的。模板规定了串行信号“1”电平的容限、“0”电平的容限、上升时间、下降时间的容限,所以眼图测量有时候又被称为“模板测试(Mask Test)”。

来源:大西洋仪器网    编辑:韦文臻
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