目前,對于時鐘恢復的方法,大多數(shù)用到的是基于鎖相環(huán)的時鐘恢復方法。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)三個基本部分組成,
總體而言,鎖相環(huán)對于時鐘恢復的重要性可以體現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)完全集成的,并且不需要外部的參考時鐘信號
(2)確保時鐘信號與數(shù)據(jù)同步
(3)對時鐘信號提供監(jiān)視功能,當鎖相環(huán)失鎖時提供警報
(4)優(yōu)化誤碼率——調整關于數(shù)據(jù)信號的時鐘相位 眼圖分析的數(shù)字濾波選取方法分析;測量眼圖測量系列
對于一般的信號而言,平均分布信號位準1 及0 是常見的。一般要求眼圖交叉比為50%,即以相同的信號脈沖1 與0 長度為標準,來作相關參數(shù)的驗證。因此,根據(jù)眼交叉比關系的分布,可以有效地測量因不同1 及0 信號位準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 位準信號,將會依此交叉比關系來驗證信號誤碼、屏蔽及其極限值。眼交叉比過小,即傳遞過多0 位準信號,一般容易造成接收端信號不易從其中抽取頻率,導致無法同步,進而產生同步損失。浙江眼圖測量HDMI測試眼圖是什么?如何在示波器設置眼圖?
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。
在系統(tǒng)器件的定時方面,數(shù)據(jù)通信和電信技術并不相同。在同步系統(tǒng)中,如SONET/SDH,系統(tǒng)器件同步到公共的系統(tǒng)時鐘。在信號通過網絡傳送時,不同器件生成的抖動會通過網絡傳播,除非對器件中傳送的抖動提出嚴格的要求,否則抖動可能會無限制地提高。在異步系統(tǒng)中,如千兆位以太網、PCI Express和光纖通道,器件定時由分布式時鐘提供或從數(shù)據(jù)轉換中重建的時鐘中提供。在這種情況下,必須限制器件生成的抖動,但從一個器件轉移到另一個器件上的抖動則不太重要。不管是哪種情況,底線是系統(tǒng)的工作性能如何,即誤碼率。眼圖如何反映信號的品質或質量呢?
眼圖測試中的時鐘恢復
眼圖測試和分析關鍵之處是時鐘恢復?,F(xiàn)代的寬帶示波器一般提供多種時鐘恢復方式 以供選擇,如下所述。
(1) 常頻方式,類似于平均處理,適用于測量時鐘抖動、擴頻信號等測試。
(2) 黃金鎖相環(huán)(Golden PLL), 一般支持一級或二級PLL,參數(shù)可以隨意設置,適用 于測試串行信號。
(3) 外時鐘恢復方式,適用于源同步信號的測試(如HDMI) 。
(4) 特殊方式,例如PCI Express> Fibre-Channel時鐘恢復方式。
測試串行信號常用的是Golden PLL方法,要根據(jù)具體規(guī)范的CDR響應曲線選擇一級 或二級鎖相環(huán),仔細設置時鐘恢復參數(shù)。下面以SATA3為例介紹時鐘恢復參數(shù)的設置, 眼圖寬度(眼寬)的定義;浙江眼圖測量HDMI測試
新的眼圖生成方法解決了觸發(fā)抖動問題;測量眼圖測量系列
系統(tǒng)性能
當接收信號同時受到碼間串擾和噪聲的影響時,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擾的大小和噪聲的強弱,有助于直觀地了解碼間串擾和噪聲的影響,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整,以減小碼間串擾,如:
眼圖的“眼睛”張開的大小反映著碼間串擾的強弱?!把劬Α睆埖脑酱?,且眼圖越端正,表示碼間串擾越??;反之表示碼間串擾越大。當存在噪聲時,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。若同時存在碼間串擾 ,“眼睛”將張開得更小。與間串擾時的眼圖相比,原來清晰端正的細線跡,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;碼間串擾越大,眼圖越不端正。 測量眼圖測量系列
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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,所以需要測量設備有相應的時鐘恢復功能(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對數(shù)據(jù)比特進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備有相應的時鐘恢復功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進行軟件時鐘恢復的例子。 真正意義的眼圖是以時鐘為基準進行疊加的: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)滿足標準要求,所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準進行信號疊加才有意...