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(gè)比特的數(shù)據(jù),由于多種因素的影響,接收端可能會(huì)接收到一些錯(cuò)誤的比特(即誤碼)。錯(cuò)誤的比特?cái)?shù)與總的比特?cái)?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(shí),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(dòng)、噪聲、信道的損耗、信號(hào)的比特率等。 眼圖如何反映信號(hào)的品質(zhì)或質(zhì)量呢?信息化眼圖測量PCI-E測試
目前,對于時(shí)鐘恢復(fù)的方法,大多數(shù)用到的是基于鎖相環(huán)的時(shí)鐘恢復(fù)方法。鎖相環(huán)包括鑒相器(phase detector)、環(huán)路濾波器(loop filter)、壓控振蕩器(voltage controlled oscillator,簡稱VCO)三個(gè)基本部分組成,
總體而言,鎖相環(huán)對于時(shí)鐘恢復(fù)的重要性可以體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
(1)完全集成的,并且不需要外部的參考時(shí)鐘信號(hào)
(2)確保時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)據(jù)同步
(3)對時(shí)鐘信號(hào)提供監(jiān)視功能,當(dāng)鎖相環(huán)失鎖時(shí)提供警報(bào)
(4)優(yōu)化誤碼率——調(diào)整關(guān)于數(shù)據(jù)信號(hào)的時(shí)鐘相位 青海PCI-E測試眼圖測量高速信號(hào)眼圖測試中夾具影響的校準(zhǔn);
眼圖中的“1”電平( top P)與“0”( base P )電平即是表示邏輯為1 或0 的電壓位準(zhǔn)值,實(shí)際中選取眼圖中間的20% UI 部分向垂直軸投影做直方圖,直方圖的中心值分別為“1”電平和“0”電平。
眼幅度表示“1”電平信號(hào)分布與“0”電平信號(hào)分布平均數(shù)之差,其測量是通過在眼圖位置附近區(qū)域(通常為零點(diǎn)交叉時(shí)間之間距離的20%)分布振幅值進(jìn)行的。
眼寬反映信號(hào)的總抖動(dòng),即是眼圖在水平軸所開的大小,其定義為兩上緣與下緣交匯的點(diǎn)(Crossing Point)間的時(shí)間差。交叉點(diǎn)之間的時(shí)間是基于信號(hào)中的兩個(gè)零交叉點(diǎn)處的直方圖平均數(shù)計(jì)算而來,每個(gè)分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差是從兩個(gè)平均數(shù)之間的差值相減而來。
眼高即是眼圖在垂直軸所開的大小,它是信噪比測量,與眼圖振幅非常相似。
對于一般的信號(hào)而言,平均分布信號(hào)位準(zhǔn)1 及0 是常見的。一般要求眼圖交叉比為50%,即以相同的信號(hào)脈沖1 與0 長度為標(biāo)準(zhǔn),來作相關(guān)參數(shù)的驗(yàn)證。因此,根據(jù)眼交叉比關(guān)系的分布,可以有效地測量因不同1 及0 信號(hào)位準(zhǔn)的偏差所造成的相對振幅損失分析。例如,眼交叉比過大,即傳遞過多1 位準(zhǔn)信號(hào),將會(huì)依此交叉比關(guān)系來驗(yàn)證信號(hào)誤碼、屏蔽及其極限值。眼交叉比過小,即傳遞過多0 位準(zhǔn)信號(hào),一般容易造成接收端信號(hào)不易從其中抽取頻率,導(dǎo)致無法同步,進(jìn)而產(chǎn)生同步損失。在DDR4的 眼圖測試分析;
二進(jìn)制信號(hào)傳輸時(shí)的眼圖只有一只“眼睛”,當(dāng)傳輸三元碼時(shí),會(huì)顯示兩只“眼睛”。眼圖是由各段碼元波形疊加而成的,眼圖的垂直線表示比較好抽樣時(shí)刻,位于兩峰值中間的水平線是判決門限電平。在間串?dāng)_和噪聲的理想情況下,波形無失真,每個(gè)碼元將重疊在一起,終在示波器上看到的是跡線又細(xì)又清晰的“眼睛”,“眼”開啟得比較大。當(dāng)有碼間串?dāng)_時(shí),波形失真,碼元不完全重合,眼圖的跡線就會(huì)不清晰,引起“眼”部分閉合。若再加上噪聲的影響,則使眼圖的線條變得模糊,“眼”開啟得小了,因此,“眼”張開的大小表示了失真的程度,反映了碼間串?dāng)_的強(qiáng)弱。由此可知,眼圖能直觀地表明碼間串?dāng)_和噪聲的影響,可評價(jià)一個(gè)基帶傳輸系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。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)_和改善系統(tǒng)的傳輸性能。通常眼圖可以用下圖所示的圖形來描述,由此圖可以看出:BER圖與眼圖時(shí)間軸相同,兩側(cè)與眼圖邊沿相對應(yīng),樣點(diǎn)位于中心。甘肅眼圖測量執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)
眼圖測量中新的眼圖生成方法;信息化眼圖測量PCI-E測試
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)對齊,然后將其波形疊加起來,就形成了眼圖。 信息化眼圖測量PCI-E測試
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而對于很多高速的串行總線信號(hào)來說,由于時(shí)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(shí)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(shí)鐘,然后以這個(gè)時(shí)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(hào)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(shí)鐘恢復(fù)功能。下圖是個(gè)對串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時(shí)鐘恢復(fù)的例子。 真正意義的眼圖是以時(shí)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(hào)相對于其時(shí)鐘信號(hào)(可能是專門的時(shí)鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時(shí)鐘信息)的建立/保持時(shí)間窗口、采樣時(shí)的信號(hào)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(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)疊加才有意...