搞通信行業(yè)的,經(jīng)常要關(guān)注信號的傳輸質(zhì)量,近幾年開始出現(xiàn)了一個(gè)新的名詞,叫眼圖,可以非常直觀的體現(xiàn)出信號傳輸?shù)那闆r。那么,什么是眼圖,怎么解讀眼圖,下面就為大家一一道來。
一、什么是眼圖
眼圖,是由于示波器的余輝作用,將掃描所得的每一個(gè)碼元波形重疊在一起,從而形成的一種圖形。
簡言之就是,用一個(gè)示波器跨接在接收濾波器的輸出端,然后調(diào)整示波器掃描周期,使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步,這時(shí)示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛,故稱 為 “眼圖”。
眼圖中包含了豐富的信息,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)字信號整體的特征,從而可以估計(jì)系統(tǒng)優(yōu)劣程度,因而眼圖分析是高速互連系統(tǒng)信號完整性分析的核心。另外也可以用此圖形對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。
二、為什么能看到眼圖
對于數(shù)字信號,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,可以有000-111共8中組合,在時(shí)域上將足夠多的上述序列按某一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)對齊,然后將其波形疊加起來,就形成了眼圖。
如下圖。對于測試儀器而言,首先從待測信號中恢復(fù)出信號的時(shí)鐘信號,然后按照時(shí)鐘基準(zhǔn)來疊加出眼圖,最終予以顯示。
三、眼圖中包含的信息
對于一幅真實(shí)的眼圖,如下圖,首先我們可以看出數(shù)字波形的平均上升時(shí)間(Rise Time)、下降時(shí)間(Fall Time)、上沖(Overshoot)、下沖(Undershoot)、門限電平(Threshold/Crossing Percent)等基本的電平變換的參數(shù)。
上升時(shí)間(Rise Time):脈沖信號的上升時(shí)間是指脈沖瞬時(shí)值最初到達(dá)規(guī)定下限和規(guī)定上限的兩瞬時(shí)之間的間隔。除另有規(guī)定之外,下限和上限分別定為脈沖峰值幅度的10%和90%;
下降時(shí)間(Fall Time):脈沖信號的下降時(shí)間是指從脈沖峰值幅度的90%下降到10%所經(jīng)歷的時(shí)間間隔;
上沖(Overshoot):也叫過沖就是第一個(gè)峰值或谷值超過設(shè)定電壓,主要表現(xiàn)為一個(gè)尖端脈沖,并且能導(dǎo)致電路元器件的失效;
下沖(Undershoot):是指下一個(gè)谷值或峰值。過分的過沖能夠引起保護(hù)二極管工作,導(dǎo)致過早地失效。過分的下沖能夠引起假的時(shí)鐘或數(shù)據(jù)錯誤;
門限電平(Threshold/Crossing Percent):是指在系統(tǒng)傳輸特性劣于某一特定誤碼率的情況下,收信機(jī)所能達(dá)到的最低接收電平;
四、如何根據(jù)眼圖情況分辨信號質(zhì)量
信號不可能每次高低電平的電壓值都保持完全一致,也不能保證每次高低電平的上升沿、下降沿都在同一時(shí)刻。