眼圖測量誤碼率
在數(shù)字電路系統(tǒng)中,發(fā)送端發(fā)送出多個比特的數(shù)據(jù),由于多種因素的影響,接收端可能會接收到一些錯誤的比特(即誤碼)。錯誤的比特數(shù)與總的比特數(shù)之比稱為誤碼率,即Bit Error Ratio,簡稱BER。誤碼率是描述數(shù)字電路系統(tǒng)性能的重要的參數(shù)。在GHz比特率的通信電路系統(tǒng)中(比如Fibre Channel、PCIe、SONET、SATA),通常要求BER小于或等于 。誤碼率較大時,通信系統(tǒng)的效率低、性能不穩(wěn)定。影響誤碼率的因素包括抖動、噪聲、信道的損耗、信號的比特率等。 眼圖品質(zhì)因數(shù)的有哪些定義;福建眼圖測量
下面詳細(xì)介紹一些復(fù)雜的概念,以幫忙理解眼圖的性能。
(1)消光比(Extinction Ratio)消光比定義為眼圖中“1”電平與“0”電平的統(tǒng)計平均的比值,其計算公式可以是如下的三種:
消光比在光通信發(fā)射源的量測上是相當(dāng)重要的參數(shù),它的大小決定了通信信號的品質(zhì)。消光比越大,在接收機(jī)端會有越好的邏輯鑒別率;消光比越小,表示信號較易受到干擾,系統(tǒng)誤碼率會上升。
消光比直接影響光接收機(jī)的靈敏度,從提高接收機(jī)靈敏度的角度希望消光比盡可能大,有利于減少功率代價。但是,消光比也不是越大越好,如果消光比太大會使激光器的圖案相關(guān)抖動增加。因此,一般建議實際消光比與比較低要求消光比大 0.5~1.5dB。 PCI-E測試眼圖測量DDR測試眼圖測試是高速串行信號物理層測試;
系統(tǒng)性能
當(dāng)接收信號同時受到碼間串?dāng)_和噪聲的影響時,系統(tǒng)性能的定量分析較為困難,一般可以利用示波器,通過觀察接收信號的“眼圖”對系統(tǒng)性能進(jìn)行定性的、可視的估計。由眼圖可以觀察出符號間干擾和噪聲的影響,具體描述如下:
眼圖對于展示數(shù)字信號傳輸系統(tǒng)的性能提供了很多有用的信息:可以從中看出碼間串?dāng)_的大小和噪聲的強弱,有助于直觀地了解碼間串?dāng)_和噪聲的影響,評價一個基帶系統(tǒng)的性能優(yōu)劣;可以指示接收濾波器的調(diào)整,以減小碼間串?dāng)_,如:
眼圖的“眼睛”張開的大小反映著碼間串?dāng)_的強弱?!把劬Α睆埖脑酱螅已蹐D越端正,表示碼間串?dāng)_越??;反之表示碼間串?dāng)_越大。當(dāng)存在噪聲時,噪聲將疊加在信號上,觀察到的眼圖的線跡會變得模糊不清。若同時存在碼間串?dāng)_ ,“眼睛”將張開得更小。與間串?dāng)_時的眼圖相比,原來清晰端正的細(xì)線跡,變成了比較模糊的帶狀線,而且不很端正。噪聲越大,線跡越寬,越模糊;碼間串?dāng)_越大,眼圖越不端正。
對于通用的串行信號,時鐘是內(nèi)嵌的,這時需要儀器從串行信號中恢復(fù)時鐘,以恢復(fù)的 時鐘為基準(zhǔn)來形成眼圖,
眼圖分析與誤碼率分析有什么不同?
1、相對于誤碼率的測量,眼圖測量既迅速又容易。
2、眼圖能夠提供更深層次的診斷信息。
3、眼圖可以顯示數(shù)字信號的整體品質(zhì)。
4、能夠進(jìn)行子系統(tǒng)和組件的眼圖分析(BER測試是一個系統(tǒng)級的測試)。
眼圖如何反映信號的品質(zhì)或質(zhì)量呢?
(1)眼圖顯示被測信號的綜合特征:上升時間和下降時間;過沖;下沖和振鈴;占空比;抖動和噪聲。
(2)眼圖張開越大,表明對噪聲和抖動的容許誤差越大:
(3)眼圖張開越大,表明接收器判斷信號的準(zhǔn)確度越好;
(4)眼頂、眼底和轉(zhuǎn)換區(qū)域?qū)挶砻鹘邮掌髋袛嘈盘柕臏?zhǔn)確度變差; 什么是眼圖?它用在什么場合?反映了波形的什么信息?
傳統(tǒng)眼圖生成方法
傳統(tǒng)眼圖生成方法原理簡單,很適合理解眼圖生成機(jī)制。
統(tǒng)的眼圖生成方法簡單描述就是“每次觸發(fā)疊加一個UI”。方法簡單,但效果并不理想。由于屏幕上的每個UI信號波形通過觸發(fā)點對齊,眼圖通過對信號多次觸發(fā)采集后疊加生成。這樣會導(dǎo)致儀器觸發(fā)電路的抖動成分將被引入到眼圖測量中。導(dǎo)致了測量不精確。
新的眼圖生成方法
新的眼圖方法描述為“同步切割+疊加顯示”。示波器首先捕獲一組連續(xù)比特位的信號,然后用軟件PLL方法恢復(fù)出時鐘,利用恢復(fù)出的時鐘和捕獲到的信號按比特位切割,切割一次,疊加一次,終將捕獲到的一組數(shù)據(jù)的每個比特位都疊加到了眼圖上。 抖動大的眼圖的交點,直方圖是一個像素寬的交點塊投射到時間軸上的投影;PCI-E測試眼圖測量DDR測試
眼圖分析的數(shù)字濾波選取方法分析;福建眼圖測量
克勞德高速數(shù)字信號測試實驗室
眼圖測試噪聲和抖動
由于噪聲和抖動,眼圖上的空白區(qū)域變小。眼圖在除去抖動和噪聲的基礎(chǔ)上,眼圖上空白的區(qū)域在橫軸上的距離稱為眼寬(Eye Width),在眼圖上疊加的數(shù)據(jù)足夠多時,眼寬很好的反映了傳輸線上信號的穩(wěn)定時間;同理,眼圖上空白的區(qū)域在縱軸上的距離稱為眼高(Eye Height),在眼圖上疊加的數(shù)據(jù)足夠多時,眼高很好的反映了傳輸線上信號的噪聲容限,同時,眼圖中眼高比較大的地方,即為比較好判決時刻。 福建眼圖測量
深圳市力恩科技有限公司致力于儀器儀表,是一家服務(wù)型公司。公司業(yè)務(wù)分為實驗室配套,誤碼儀/示波器,矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,協(xié)議分析儀等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司將不斷增強企業(yè)重點競爭力,努力學(xué)習(xí)行業(yè)知識,遵守行業(yè)規(guī)范,植根于儀器儀表行業(yè)的發(fā)展。在社會各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造高質(zhì)量服務(wù)體驗,為客戶成功提供堅實有力的支持。
而對于很多高速的串行總線信號來說,由于時鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里,所以需要測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能(可能是硬件的也可能是軟件的),能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時鐘,然后以這個時鐘為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)比特進(jìn)行疊加才能形成眼圖。因此,很多高速串行數(shù)字信號的眼圖測試通常需要該示波器或測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時鐘恢復(fù)的例子。 真正意義的眼圖是以時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加的:眼圖測量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號相對于其時鐘信號(可能是專門的時鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時鐘信息)的建立/保持時間窗口、采樣時的信號幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號疊加才有意...