自动化眼图测量眼图测试

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。

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传统眼图生成方法

传统眼图生成方法原理简单，很适合理解眼图生成机制。

统的眼图生成方法简单描述就是“每次触发叠加一个UI”。方法简单，但效果并不理想。由于屏幕上的每个UI信号波形通过触发点对齐，眼图通过对信号多次触发采集后叠加生成。这样会导致仪器触发电路的抖动成分将被引入到眼图测量中。导致了测量不精确。

新的眼图生成方法

新的眼图方法描述为“同步切割＋叠加显示”。示波器首先捕获一组连续比特位的信号，然后用软件PLL方法恢复出时钟，利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割，切割一次，叠加一次，终将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加到了眼图上。 多端口矩阵测试眼图测量配件眼图测试的三个主要参数;

（ 1 ）比较好抽样时刻应 在 “眼睛” 张开比较大的时刻。

（ 2 ）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。

（ 3 ）在抽样时刻上，眼图上下两分支阴影区的垂直高度，表示比较大信号畸变。

（ 4 ）眼图中间的横轴位置应对应判决门限电平。

（ 5 ）在抽样时刻上，上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限，噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。

（ 6 ）对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统，眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小，表示零点位置的变动范围，这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。

目前，对于时钟恢复的方法，大多数用到的是基于锁相环的时钟恢复方法。锁相环包括鉴相器（phase detector）、环路滤波器（loop filter）、压控振荡器（voltage controlled oscillator，简称VCO）三个基本部分组成，

总体而言，锁相环对于时钟恢复的重要性可以体现在以下几个方面：

（1）完全集成的，并且不需要外部的参考时钟信号

（2）确保时钟信号与数据同步

（3）对时钟信号提供监视功能，当锁相环失锁时提供警报

（4）优化误码率——调整关于数据信号的时钟相位 Q因子可以综合反映眼图的质量，Q因子越高，眼图的质量就越好，信噪比就越高。

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眼图测试噪声和抖动

由于噪声和抖动，眼图上的空白区域变小。眼图在除去抖动和噪声的基础上，眼图上空白的区域在横轴上的距离称为眼宽(Eye Width)，在眼图上叠加的数据足够多时，眼宽很好的反映了传输线上信号的稳定时间；同理，眼图上空白的区域在纵轴上的距离称为眼高(Eye Height)，在眼图上叠加的数据足够多时，眼高很好的反映了传输线上信号的噪声容限，同时，眼图中眼高比较大的地方，即为比较好判决时刻。 眼图分析与误码率分析有什么不同？四川设备眼图测量

测试中眼图能用来做什么？自动化眼图测量眼图测试

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。 自动化眼图测量眼图测试