理論分析得到如下幾條結(jié)論,在實(shí)際應(yīng)用中要以此為參考,從眼圖中對(duì)系統(tǒng)性能作一論述:
(1)比較好抽樣時(shí)刻應(yīng) 在 “眼睛” 張開比較大的時(shí)刻。
(2)對(duì)定時(shí)誤差的靈敏度可由眼圖斜邊的斜率決定。斜率越大,對(duì)定時(shí)誤差就越靈敏。
(3)在抽樣時(shí)刻上,眼圖上下兩分支陰影區(qū)的垂直高度,表示比較大信號(hào)畸變。
(4)眼圖的橫軸位置應(yīng)對(duì)應(yīng)判決門限電平。
(5)在抽樣時(shí)刻,上下兩分支離門限近的一根線跡至門限的距離表示各相應(yīng)電平的噪聲容限,噪聲瞬時(shí)值超過它就可能發(fā)生錯(cuò)誤判決。
(6)對(duì)于利用信號(hào)過零點(diǎn)取平均來得到定時(shí)信息的接收系統(tǒng),眼圖傾斜分支與橫軸相交的區(qū)域的大小表示零點(diǎn)位置的變動(dòng)范圍,這個(gè)變動(dòng)范圍的大小對(duì)提取定時(shí)信息有重要的影響。 眼睛張開度與誤碼率的關(guān)系;北京自動(dòng)化眼圖測(cè)量
眼圖能用來做什么?
眼圖中包含了豐富的信息,通過眼圖可以觀察碼間串?dāng)_和噪聲的影響,了解數(shù)字信號(hào)整體的特征,從而評(píng)估系統(tǒng)優(yōu)劣程度。因此,眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的。工程師經(jīng)常根據(jù)眼圖對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_,改善系統(tǒng)的傳輸性能。
眼圖的形成
對(duì)于數(shù)字信號(hào),其高電平與低電平的變化可以有多種序列組合。以3個(gè)bit為例,有000~111共8種組合。在時(shí)域上將足夠多的上述序列按某一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)對(duì)齊,然后將其波形疊加起來,就形成了眼圖。 北京自動(dòng)化眼圖測(cè)量眼圖的定義與測(cè)量方法;
在系統(tǒng)器件的定時(shí)方面,數(shù)據(jù)通信和電信技術(shù)并不相同。在同步系統(tǒng)中,如SONET/SDH,系統(tǒng)器件同步到公共的系統(tǒng)時(shí)鐘。在信號(hào)通過網(wǎng)絡(luò)傳送時(shí),不同器件生成的抖動(dòng)會(huì)通過網(wǎng)絡(luò)傳播,除非對(duì)器件中傳送的抖動(dòng)提出嚴(yán)格的要求,否則抖動(dòng)可能會(huì)無限制地提高。在異步系統(tǒng)中,如千兆位以太網(wǎng)、PCI Express和光纖通道,器件定時(shí)由分布式時(shí)鐘提供或從數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換中重建的時(shí)鐘中提供。在這種情況下,必須限制器件生成的抖動(dòng),但從一個(gè)器件轉(zhuǎn)移到另一個(gè)器件上的抖動(dòng)則不太重要。不管是哪種情況,底線是系統(tǒng)的工作性能如何,即誤碼率。
單個(gè)時(shí)點(diǎn)的抖動(dòng)、正弦周期抖動(dòng)IdealTransitionEdge:理想的轉(zhuǎn)換邊沿RJSmearedEdge:RJ模糊的邊沿DJSmearedEdge:DJ模糊的邊沿確定性抖動(dòng)(DJ)包括占空比失真(DCD)、碼間干擾(ISI)、正弦或周期抖動(dòng)(PJ)和串?dāng)_。DCD源自時(shí)鐘周期中的不對(duì)稱性。ISI源自由于數(shù)據(jù)相關(guān)效應(yīng)和色散導(dǎo)致的邊沿響應(yīng)變化。PJ源自周期來源的電磁撿拾,如電源饋通。串?dāng)_是由撿拾其它信號(hào)導(dǎo)致的。DJ的特色特點(diǎn)是,其峰到峰值具有上下限。DCD和ISI稱為有界相關(guān)抖動(dòng);Pj和串?dāng)_稱為不相關(guān)有界抖動(dòng);RJ稱為不相關(guān)無界抖動(dòng)。和隨機(jī)抖動(dòng)相結(jié)合,導(dǎo)致誤碼的實(shí)例眼圖交叉比,是測(cè)量交叉點(diǎn)振幅與信號(hào)“1”及“0”位準(zhǔn)之關(guān)系;
目前,泰克提供的眼圖生成方案:
(1) 從數(shù)據(jù)恢復(fù)時(shí)鐘(CDR),眼圖模板測(cè)試:可以分為硬件CDR(PLL)和軟件CDR(PLL+其它)
(2) 測(cè)量眼圖的眼高、眼寬等關(guān)于眼圖的參數(shù)
(3) 根據(jù)上面測(cè)量到的數(shù)據(jù),繪制相關(guān)的圖形:
抖動(dòng):趨勢(shì),頻譜,
直方圖, 浴盆曲線
根據(jù)上述的方案概況,
在實(shí)時(shí)示波器中,通常使用連續(xù)比特位的眼圖生成方法。首先,示波器采集到一長(zhǎng)串連續(xù)的數(shù)據(jù)波形;然后,使用軟件CDR恢復(fù)時(shí)鐘,用恢復(fù)的時(shí)鐘切割每個(gè)比特的波形,從第1個(gè)、第2個(gè)、第3個(gè)、一直到第n-1個(gè)、第n個(gè)比特;一步是把所有比特重疊,得到眼圖。
其中,實(shí)時(shí)的眼圖生成方法如下:
軟件時(shí)鐘恢復(fù)
眼圖參數(shù)測(cè)量
全系列標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測(cè)量,包括幅度、定時(shí)和抖動(dòng)
低抖動(dòng)低噪聲
單觸發(fā)事件,而不是ET方法中的多觸發(fā)事件,即觸發(fā)一次后連續(xù)采樣,減少了可能引入的抖動(dòng)、噪聲
支持不同的時(shí)鐘恢復(fù)模型
鎖相環(huán) (PLL)? 相位內(nèi)插重復(fù)取樣 (恒定時(shí)鐘, 連續(xù)位)
數(shù)據(jù)相關(guān)分析
把跳變位與非跳變位分開
碼型長(zhǎng)度檢測(cè),進(jìn)行抖動(dòng)分析 (Rj/Dj分離)
眼圖測(cè)量行程原理方法;北京自動(dòng)化眼圖測(cè)量
眼圖分析的數(shù)字濾波選取方法分析;北京自動(dòng)化眼圖測(cè)量
眼圖
在實(shí)際系統(tǒng)中,完全消除碼間串?dāng)_是十分困難的,而碼間串?dāng)_對(duì)誤碼率的影響目前尚無法找到數(shù)學(xué)上便于處理的統(tǒng)計(jì)規(guī)律,還不能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算。為了衡量基帶傳輸系統(tǒng)的性能優(yōu)劣,在實(shí)驗(yàn)室中,通常用示波器觀察接收信號(hào)波形的方法來分析碼間串?dāng)_和噪聲對(duì)系統(tǒng)性能的影響,這就是眼圖分析法。眼圖是一系列數(shù)字信號(hào)在示波器上累積而顯示的圖形,它包含了豐富的信息,從眼圖上可以觀察出碼間串?dāng)_和噪聲的影響,體現(xiàn)了數(shù)字信號(hào)整體的特征,從而估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度,因而眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號(hào)完整性分析的。另外也可以用此圖形對(duì)接收濾波器的特性加以調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_,改善系統(tǒng)的傳輸性能。 北京自動(dòng)化眼圖測(cè)量