眼图基础知识
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信号完整性分析基础系列之一——关于眼图测量(上)汪进进美国力科公司深圳代表处内容提要:本文将从作者习惯的无厘头漫话风格起篇,从四个方面介绍了眼图测量的相关知识:一、串行数据的背景知识; 二、眼图的基本概念; 三、眼图测量方法; 四、力科示波器在眼图测量方面的特点和优势。
全分为上、下两篇。
上篇包括一、二部分。
下篇包括三、四部分。
您知道吗?眼图的历史可以追溯到大约47年前。
在力科于2002年发明基于连续比特位的方法来测量眼图之前,1962年-2002的40年间,眼图的测量是基于采样示波器的传统方法。
您相信吗?在长期的培训和技术支持工作中,我们发现很少有工程师能完整地准确地理解眼图的测量原理。
很多工程师们往往满足于各种标准权威机构提供的测量向导,Step by Step,满足于用“万能”的Sigtest软件测量出来的眼图给出的Pass or Fail结论。
这种对于Sigtest的迷恋甚至使有些工程师忘记了眼图是可以作为一项重要的调试工具的。
在我2004年来力科面试前,我也从来没有听说过眼图。
那天面试时,老板反复强调力科在眼图测量方面的优势,但我不知所云。
之后我Google“眼图”,看到网络上有限的几篇文章,但仍不知所云。
刚刚我再次Google“眼图”,仍然没有找到哪怕一篇文章讲透了眼图测量。
网络上搜到的关于眼图的文字,出现频率最多的如下,表达得似乎非常地专业,但却在拒绝我们的阅读兴趣。
“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(Eye Map)。
程
·
主讲人:乔琪程
Contents 目录
观察眼图的方法01眼图的相关参数02
1观察眼图
的方法观察眼图的方法
将待测的基带信号加至示波器的(Y 轴)输入端,同时把位定时脉冲加至外同步输入端,使示波器水平扫描周期与码元同步(码元周期的整数倍),则示波器显示出类似人眼的图案。
2眼图的
相关参数
①最佳抽样时刻:眼图中间的垂直线。
②判决门限电平:眼图中央的水平线。
③定时抖动灵敏度:眼图斜边的斜率。
④噪声容限:在抽样时刻,上下两阴影区的间隔距离之半为噪声的容限。
⑤信号畸变范围:阴影区的垂直高度即“眼皮”厚度表示信号畸变的范围。
⑥过零点畸变:图中倾斜阴影带与横轴相交的区间表示了接收波形零点位置的变化范围。
基本
知识
01
观察眼图的方法02
眼图的相关参数。
在实际的通信系统中,数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变,信号通过信道后,也会引入噪声和干扰,也就是说,总是在不同程度上存在码间干扰的。
在码间干扰和噪声同时存在情况下,系统性能很难进行定量的分析,常常甚至得不到近似结果。
为了便于实际评价系统的性能,常用所谓“眼图”。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响,是一种常用的测试手段。
所谓“眼图”,就是由解调后经过低通滤波器输出的基带信号,以码元定时作为同步信号在示波器屏幕上显示的波形。
干扰和失真所产生的传输畸变,可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形,它很象一只人的眼睛。
在图1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”,一个无失真,另一个有失真(码间串扰)。
图1中可以看出,眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时,眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻,所有可能的取样值仅有两个:+1或-1。
当波形有失真时,在取样时刻信号取值分布在小于+1或大于-1附近,“眼睛”部分闭合。
这样,保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之,在随机噪声的功率给定时,将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就指明失真的严重程度。
为便于说明眼图和系统性能的关系,我们将它简化成图2的形状。
由此图可以看出:(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻;(2)眼睛闭合的速率,即眼图斜边的斜率,表示系统对定时误差灵敏的程度,斜边愈陡,对定位误差愈敏感;(3)在取样时刻上,阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量;(4)在取样时刻上,上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决;(5)阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。
衡量眼图质量的几个重要参数有:1.眼图开启度(U-2ΔU)/U指在最佳抽样点处眼图幅度“张开”的程度。
无畸变眼图的开启度应为100%。
—“眼图就是象眼睛一样形状的图形。
”眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果,叠加后的图形形状看起来和眼睛很像,故名眼图。
眼图上通常显示的是1.25UI的时间窗口。
眼睛的形状各种各样,眼图的形状也各种各样。
通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。
图六的眼图有“双眼皮”,可判断出信号可能有串扰或预(去)加重。
图七的眼图“眼睛里布满血丝”,这表明信号质量太差,可能是测试方法有错误,也可能是PCB布线有明显错误。
图八的眼图非常漂亮,这可能是用采样示波器测量的眼图。
图五眼图定义图六“双眼皮”眼图由于眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特位信息,所以成为了衡量信号质量的最重要工具,眼图测量有时侯就叫“信号质量测试(Signal Qu ality Test,SQ Test)”。
此外,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。
所以眼图测量有时侯又被称为“模板测试(Mask Test)”。
模板的形状也各种各样,通常的NRZ信号的模板如图五和图八蓝色部分所示。
在串行数据传输的不同节点,眼图的模板是不一样的,所以在选择模板时要注意具体的子模板类型。
如果用发送端的模板来作为接收端眼图模板,可能会一直碰模板。
但象以太网信号、E1/T1的信号,不是NRZ码形,其模板比较特别。
当有比特位碰到模板时,我们就认为信号质量不好,需要调试电路。
有的产品要求100%不能碰模板,有的产品是允许碰模板的次数在一定的概率以内。
(有趣的是,眼图85%通过模板的产品,功能测试往往是没有问题的,譬如我在用的电脑网口总是测试不能通过,但我上网一直没有问题。
这让很多公司觉得不用买示波器做信号完整性测试以一样可以做出好产品来,至于山寨版的,更不会去买示波器测眼图了。
)示波器中有测量参数可自动统计出碰到模板的次数。
眼图常用知识介绍关于眼图及其测量大家已经做了较多的讨论传输指标测试大全其侧重于眼图的定义和测量光眼图分析张轩/22336著以及色散对长距离传输后的眼图的影响如下降时间消光比信噪比以及如何从各个方面来衡量一个眼图的优劣现在我们公司常用的测量眼图的仪器为CSA80001眼图与常用指标介绍下图为一个10G光信号的眼图右边一栏为这个光信号的一些测量值ExdB交叉点比例QF平均光功率Rise下降时间峰值抖动RMSJ消光比定义为眼图中电平比电平的值传输距离又不同的要求G.957的建议衡量器件是否符合要求除了满足建议要求之外一般的对于FP/DFB直调激光器要求EML电吸收激光器消光比不小于10dBµ«ÊÇÕâ²¢²»Òâζ×ÅÏû¹â±È可以无限大将导致激光器的啁啾系数太大不利于长距传输与速率的最低要求消光比大0.5~1.5dBÖ®ËùÒÔ¸ø³öÕâôһ¸öÊýÖµÊǺ¦ÅÂÏû¹â±ÈÌ«¸ßÁ˵¼ÖÂÎóÂë²úÉú»òͨµÀ´ú¼Û³¬±êûÓвúÉúÎóÂë²¢ÇÒͨµÀ´ú¼ÛÂú×ãÖ¸±êÒªÇó¶à´ó¶¼¿ÉÒÔÓÉÓÚ´«Êä¹ý³ÌÖе¼Ö½ÓÊÕ²àµÄ½»²æµãÏà¶ÔÓÚ·¢ËͲàÉÏÒÆ±£Ö¤½ÓÊÕ²àµÄ½»²æµã±ÈÀýÔÚ´óÔ¼50ʹµÃ½ÓÊÕ²àµÄÁéÃô¶È×î¼ÑÒ»°ã·¢ËͲཻ²æµã±ÈÀý½¨Òé¿ØÖÆÔÚ4045Q因子综合反映眼图的质量问题表明眼图的质量越好光功率一般来说1Խƽ»¬ÔÚ²»¼Ó¹âË¥¼õµÄÇé¿öÏÂ越高越好越高越好如果需要准确地测量光功率信号的上升时间下降的快慢的变化的时间下降时间不能大于信号的周期的40如9.95G信号要求其上升峰可以定性反映信号的抖动大小这两个测量值是越小越好如Agilint 的37718在测量抖动的时候才能保证测量值相对准确做为一个比较参考一般在发送侧的测量值都大于30dB2典型的眼图介绍接下来我们来看一些典型的较好的眼图和一些有问题的眼图以下的为一个较好的622M的眼图眼线很细Q因子很高以下为不加STM-4滤波器的622M的眼图特别是上升电平有点波纹信号的高频谐波没有被虑掉我们看到即使电平不平坦以下为一个较好的2.5G的眼线比较细0电平都比较平滑Q因子较高以下为较好的10G的眼图眼图比较细0电平下降沿稍粗一点消光比适中交叉点稍高可以将交叉点调低一点点总的来说眼图质量将越差第一是抖动抖动越难控制由于测试过程一般都要加相应的低通滤波器622M信号的低通滤波器的带宽大约为500MHz8GHz这个频率范围的噪声却没有被10G信号的滤波器滤掉10G信号的噪声更大一下3有问题的眼图分析以下为一个有问题的622M眼图我们来一一分析眼图有非常明显的两个上升俗称双眼皮电平1ÐźÅÓйý³åÏû¹â±ÈÆ«µÍÖ»ÓÐ4.1dBµ¼ÖÂÐźŵĹý³åÕâ¸öÑÛͼ»¹ËµÃ÷ÁËÁíÒ»¸öÎÊÌâ¶ø²»ÊÇΨһµÄÒªÇóÕâ¸öÑÛͼµÄ±ßµÄÀëÄ£°å»¹ÊÇÓÐÒ»¶¨µÄÓàÁ¿µÄÎÒÃÇÔÙÀ´¿´¿´ÒÔÏÂ622M眼图估计是信号的滤波没有处理好以下为2.5G 眼图存在的问题是眼图有点歪这个跟激光器的调制特性有一定的关系以下2.5G 眼图注意与上一个眼图比较下降沿都较粗均方根抖动部门内公开眼图常用知识介绍以下2.5G的眼图就比较糟糕上升信号质量不好消光比也很低其原因可能是驱动器或者阻抗非常不匹配以下一个为2.5G眼图可能两个原因引起的第二是直调激光器的张驰振荡引起的振铃以下为10G 眼图第一消光比太低眼图电平很粗可能的原因是以下10G 眼图没有其测量数据下降沿比较粗可以看出来部门内公开眼图常用知识介绍以下为10G眼图这从那里看出来呢眼图的上升电平都比较粗很不干净以上三个眼图我们分析了导致眼图不好的三种情况抖动这三种情况如何从眼图看出来呢1²»Æ½Ì¹½â¾öÎÊÌâÒª´Ó±£Ö¤´Óʼ¶Ëµ½ÖÕ¶Ë×迹ƥÅä如果眼图的上升中间那么就是抖动引起的如合理设计锁相环如果眼图的都比较粗一般来说是电源噪声解决问题也是要从这几方面着手不能以一把尺子来衡量眼图质量越难保证要求的眼图质量也好时钟输入的光模块比只有数据输入的光模块的眼图质量会更好一些EA调制方式的眼图比直接调制方式的眼图表现会好一些4CSA8000简介与使用注意事项4.1CSA8000简介CSA8000为TEKTRONIX公司最新的通讯分析仪同时可以测量信号的其他一些指标消光比信噪比CSA8000为WINDOWS界面支持鼠标面板按键操作界面方便快捷拷贝CSA8000仪表包括主机以及测量模块80C01-CR光测量模块即带宽为20GHz²»ÐèÒªÍâ¼Ó´¥·¢Ê±ÖÓ 2.488G信号2.488G10.66G滤波器的可以选择622M9.95G三种输入光功率不能超过7dBm5mW建议输入光功率在0dBm左右可以以时钟恢复方式测量9.95G信号或者以外触发方式测试10.66GÂ˲¨Æ÷Ö»ÓÐ9.95G一种输入光功率不能超过7dBm5mW在测量过程中输出光可以直接输入给测量模块可以以时钟恢复方式测量1.063G 2.488G滤波器的可以选择1.063G2.488G三种输入光功率不能超过7dBm5mW建议输入光功率在0dBm左右可以以时钟恢复方式测量9.95G»òÕßÒÔÍâ´¥·¢·½Ê½²âÊÔ10.71G信号10.66G两种输入光功率不能超过7dBm5mW建议输入光功率在0dBm左右可以以时钟恢复方式测量9.95G»òÕßÒÔÍâ´¥·¢·½Ê½²âÊÔ 10.66G信号10.71G两种80C06为高带宽光测量模块80C07为多速率光测量模块622M这些模块我们暂时没有这里不做更进一步的介绍用与测量电信号眼图建议输入信号幅度为500mV左右带宽高达50GÌØ±ð×¢ÒâµÄÊÇÐèҪרÃŵÄת½ÓÍ·²ÅÄÜʹÓÃÓÃÓë²âÁ¿µçÐźÅÑÛͼ建议输入信号幅度为500mV左右其带宽为20G80E04模块还有一个独特的功能另外还有80E02ÆäÄÜʵÏֵŦÄܲ»µ¥¶À½éÉÜ光测量模块的输入光功率不能超过允许的范围否则可能造成测量模块的永久损坏使用中要注意防静电特别是以外触发方式测量的时候为了测量的数据准确可靠包括暗电流校正和温度补偿校正首先把测量模块的光接口盖上首先要将测量仪表打开然后对仪表进行温度补偿校正注意校正过程较长具体操作如下 要选择选择好相应的速率的滤波器和模板GE信号就选择GE的滤波器与模板交叉点比例等数值时候选择滤波器操作步骤如下选择正确的滤波器Setup-->Mask-->选择正常的通道C8。
眼图综述报告-----------李洋目录1. 眼图的形成 (2)1.1 传统的眼图生成方法 (2)1.2 实时眼图生成方法 (3)1.3 两种方法比较 (4)2. 眼图的结构与参数介绍 (4)2.1 眼图的结构图 (4)2.2 眼图的主要参数 (5)2.2.1 消光比 (5)2.2.2 交叉点 (5)2.2.3 Q因子 (6)2.2.4 信号的上升时间、下降时间 (6)2.2.5 峰—峰值抖动和均方根值抖动 (6)2.2.6 信噪比 (6)3. 眼图与系统性能的关系 (7)4. 眼图与BER的关系 (7)4. 如何获得张开的眼图 (8)5. 阻抗匹配的相关知识 (9)5.1 串联终端匹配 (9)5.2 并联终端匹配 (10)6. 眼图常见问题分析 (10)7. 总结 (17)1.眼图的形成眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,其形状类似于眼睛,故叫眼图。
在用余辉示波器观察传输的数据信号时,使用被测系统的定时信号,通过示波器外触发或外同步对示波器的扫描进行控制,由于扫描周期此时恰为被测信号周期的整数倍,因此在示波器荧光屏上观察到的就是一个由多个随机符号波形共同形成的稳定图形。
这种图形看起来象眼睛,称为数字信号的眼图。
示波器测量的一般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性。
如下图:1.1 传统的眼图生成方法采样示波器的CLK通常可能是用户提供的时钟,恢复时钟,或者与数据信号本身同步的码同步信号.图:采样示波器眼图形成原理1.2 实时眼图生成方法实时示波器通过一次触发完成所有数据的采样,不需附加的同步信号和触发信号.通常通过软件PLL方法恢复时钟。
图:实时示波器眼图形成原理另一种示意图:图:实时示波器眼图形成原理1.3 两种方法比较1.传统的方法比实时眼图生产方法测量的速度要慢100至1000倍。
2.传统的眼图生成方法测量精度没有实时眼图生成方法高。
角膜地形图基本知识角膜地形图基本概念一、基础概念(1)角膜表面分区①中央光学区,正中央直径4mm面积的区域,非常近似于球面,曲率变化范围小于0.25D,具有最重要的屈光学意义。
②旁中央区,距角膜中央4mm至7~8mm直径环形区域,此处角膜曲率逐渐降低,逐渐呈非球面。
③周边区,距角膜中央7~8mm至11mm直径环形区域,此处角膜曲率明显降低,即变得扁平,呈非对称形。
④角膜缘区,角膜移行至巩膜约0.5~lmm的环形区域。
(2)角膜中心1)角膜瞳孔中心注视点与瞳孔中心连线在角膜表面的交点,通常用于角膜屈光手术前的定位。
2)角膜反射中心注视同轴光源时,同轴光线在角膜表面的反射点。
3)角膜视轴中心注视点与黄斑中心凹连线在角膜的交点,因难以精确定位,故临床上常以角膜反射中心替代之。
(3)角膜表面规则性指数,SRI评价角膜中央4.5mm范围内表面规则性的一个指标,SRI值越小,表示角膜中央表面规则性越好,中国人正常值为0.2±0.2。
(4)角膜表面非对称性指数,SAI。
反映角膜中央区相隔180度对应点角膜屈光力差值总和的一个指标,中国人正常值为0.3±0.1。
(5)模拟角膜镜读数,SimK。
中国人正常值为43.2±1.3D二、正常角膜地形图正常角膜地形图与年龄相关,并受生理周期、时间和睡眠的影响。
决定角膜形态的因素有:曲率半径、角膜上皮厚度、角膜基质厚度、上皮表面规则程度及作用于角膜的机械因素等。
正常角膜地形图常见类型:1)非对称领结形占32.1%,屈光度分布呈不对称领结形。
2)圆形占22.6%,屈光度分布均匀,自中央到周边逐渐递减。
3)椭圆形占20.8%,中央屈光度分布均匀,周边分布对称性不均匀,近似椭圆。
4)对称领结形占17.5%,屈光度分布呈对称领结形,有对称性角膜散光,且领结所在子午线上屈光力最强。
5)不规则形占7.1%,屈光度分布不规则,表明角膜表面形态不好,注意排除泪膜异常、聚焦不准或注视不良。
* * 1眼图基本观点眼图的形成原理眼图是一系列数字信号在示波器上积累而显示的图形,它包含了丰富的信息,从眼图上能够察看出码间串扰和噪声的影响,表现了数字信号整体的特色,从而预计系统好坏程度,因此眼图剖析是高速互连系统信号完好性剖析的核心。
此外也能够用此图形对接收滤波器的特征加以调整,以减小码间串扰,改良系统的传输性能。
用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,而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。
示波器一般丈量的信号是一些位或某一段时间的波形,更多的反应的是细节信息,而眼图则反应的是链路上传输的全部数字信号的整体特色,以下列图所示:图示波器中的信号与眼图假如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,获取了100ns 下的波形资料。
但是,对于一个系统而言,剖析这么短的时间* *内的信号其实不拥有代表性,比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,所以会错过某些重要的信息。
假如要权衡整个系统的性能,这么短的时间内丈量获取的数据明显是不够的。
假想,假如能够以重复叠加的方式,将新的信号不停的加入显示屏幕中,但却仍旧记录着上次的波形,只需积累时间够久,就能够形成眼图,从而能够认识到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其余的一些参数,为整个系统性能的改良供给依照。
剖析实质眼图,再联合理论,一个完好的眼图应当包含从“000 ”到“ 111 ”的全部状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,不然有些信息将没法表此刻屏幕上,八种状态形成的眼图以下所示:图眼图形成表示图由上述的理论剖析,联合示波器实质眼图的生成原理,能够知道一般在示波器上观察到的眼图与理论剖析获取的眼图大概靠近(无串扰等影响),以下所示:* *图示波器实质观察到的眼图假如这八种状态组中缺失某种状态,获取的眼图会不完好,以下所示:图示波器观察到的不完好的眼图经过眼图能够反应出数字系统传输的整体性能,但是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢?这里有必需对眼图中所波及到的各个参数进行定义,认识了各个参数此后,其判断方法很简单。
眼图——概念与测量中文名称:眼图英文名称:eye diagram;eye pattern定义:示波器屏幕上所显示的数字通信符号,由许多波形部分重叠形成,其形状类似“眼”的图形。
“眼”大表示系统传输特性好;“眼”小表示系统中存在符号间干扰。
一.概述“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。
在无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,眼图能直观地表明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。
通常眼图可以用下图所示的图形来描述,由此图可以看出:眼图的重要性质(1)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。
(2)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。
(3)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量很重要。
(4)在抽样时刻,阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。
(5)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。
(6)横轴对应判决门限电平。
眼图——概念与测量(摘记)中文名称:眼图英文名称:eye diagram;eye pattern定义:示波器屏幕上所显示的数字通信符号,由许多波形部分重叠形成,其形状类似“眼”的图形。
“眼”大表示系统传输特性好;“眼”小表示系统中存在符号间干扰。
一.概述“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。
在无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,眼图能直观地表明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。
通常眼图可以用下图所示的图形来描述,由此图可以看出:(1)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。
(2)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。
(3)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量很重要。
(4)在抽样时刻,阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。
(5)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。
(6)横轴对应判决门限电平。