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。 眼图测量行程原理方法;福建眼图测量执行标准
眼图测量误码率
在数字电路系统中,发送端发送出多个比特的数据,由于多种因素的影响,接收端可能会接收到一些错误的比特(即误码)。错误的比特数与总的比特数之比称为误码率,即Bit Error Ratio,简称BER。误码率是描述数字电路系统性能的重要的参数。在GHz比特率的通信电路系统中(比如Fibre Channel、PCIe、SONET、SATA),通常要求BER小于或等于 。误码率较大时,通信系统的效率低、性能不稳定。影响误码率的因素包括抖动、噪声、信道的损耗、信号的比特率等。 信号完整性测试眼图测量多端口矩阵测试眼图高度(眼高)的定义;
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)。
MaskTesting
幅度噪声可能会导致逻辑‘1’的电压或功率电平垂直波动,低于样点,导致逻辑‘1’码错误地标为逻辑‘0’码,即误码。抖动描述了相同的效应,但它是水平波动。抖动或定时噪声可能会导致码的边沿在水平方向中的样点内波动,导致错误。从这种意义上讲,抖动定义为一个数字信号在有效时点上距理想时间位置的短期变化。脉冲电压电平的波动源自不需要的调幅(AM)。类似的,转换的定时波动可以描述为脉冲相位波动、不需要的调相(PM)或相噪。 眼图测量传统眼图生成方法;
低速信号的眼图:很多速率不太高的总线也可以做眼图测量,但由于数据比特较宽,上升时间相对于数据比特宽度占的比例很小,所以一些低速数字信号的眼图可能比较方正或者比较规整,看起来不太象眼睛,但从物理含义上说这仍然是一种眼图。
眼图测量中需要叠加的波形或比特的数量:在眼图测量中,叠加的波形或比特的数量不一样,可能得到的眼图结果会有细微的差异。由于随机噪声和随机抖动的存在,叠加的波形或比特数量越多,则眼的张开程度会越小,就越能测到恶劣的情况,但相应的测试时间也会变长。为了在测量结果的可靠性以及测量时间上做一个折衷,有些标准会规定眼图测量需要叠加的波形或比特数量,比如需要叠加1000个波形或者叠加1M个比特等。 眼图分析与误码率分析有什么不同?山西PCI-E测试眼图测量
示波器眼图是啥?怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量?福建眼图测量执行标准
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。 福建眼图测量执行标准
眼图高度(眼高)的定义 眼图高度即眼高,是测量眼图的垂直开口高度,测量使用启用色度余辉功能时创建的数据库,垂直直方图是由落入定义眼图的窗口内的波形数据构成的。可利用垂直直方图找到九p、外以,以及波顶电压与波底电压的标准偏差。 其中,为垂直直方图的波顶峰值的平均电压;/叩为垂直直方图的波顶峰值的标准偏差;■base为垂直直方图的波底峰值的平均电压;債防。为垂直直方图的波底峰值的标准偏差。 眼图宽度(眼宽)的定义 眼图宽度即眼宽,是测量眼图的水平开口大小,测量使用启用色度余辉功能时创建的数据库,水平直方图由落入/理和Lse定义的窗口内的波形数据创建。可以利用水平直方图找...