系統(tǒng)性能

當(dāng)接收信號(hào)同時(shí)受到碼間串?dāng)_和噪聲的影響時(shí)，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(hào)的“眼圖”對(duì)系統(tǒng)性能進(jìn)行定性的、可視的估計(jì)。由眼圖可以觀察出符號(hào)間干擾和噪聲的影響，具體描述如下：

眼圖對(duì)于展示數(shù)字信號(hào)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(qiáng)弱，有助于直觀地了解碼間串?dāng)_和噪聲的影響，評(píng)價(jià)一個(gè)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(qiáng)弱?！把劬Α睆埖脑酱?，且眼圖越端正，表示碼間串?dāng)_越??；反之表示碼間串?dāng)_越大。當(dāng)存在噪聲時(shí)，噪聲將疊加在信號(hào)上，觀察到的眼圖的線跡會(huì)變得模糊不清。若同時(shí)存在碼間串?dāng)_ ，“眼睛”將張開得更小。與間串?dāng)_時(shí)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。 眼圖測量方法用中文來理解也是8個(gè)字:“同步切割+疊加顯示”；機(jī)械眼圖測量熱線

眼圖測試分析

波形參數(shù)測試是數(shù)字信號(hào)質(zhì)量評(píng)估常用的測量方法，但是隨著數(shù)字信號(hào)速率的提高，靠幅度、上升時(shí)間等的波形參數(shù)的測量方法越來越不適用了

一個(gè)5Gbps的信號(hào)來說，由于受到傳輸通道的損耗的影響，不同位置的信號(hào)的幅度、上升時(shí)間、脈沖寬度等都是不一樣的。不同的操作人員在波形的不同位置測量得到的結(jié)果也是不一樣的。

因此我們必須采用別的方法對(duì)于信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于高速數(shù)字信號(hào)來說常用的就是眼圖的測量方法

所謂眼圖，實(shí)際上就是高速數(shù)字信號(hào)不同位置的數(shù)據(jù)比特按照時(shí)鐘的間隔疊加在一起自然形成的一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布圖。

眼圖的形成過程。我們可以看到，隨著疊加的波形數(shù)量的增加，數(shù)字信號(hào)逐漸形成了一個(gè)個(gè)類似眼睛一樣的形狀，我們就把這種圖形叫做眼圖。

機(jī)械眼圖測量熱線在DDR4的 眼圖測試分析；

信號(hào)上升時(shí)間與下降時(shí)間

一般測量上升及下降時(shí)間是以眼圖占20%～80%的部分為主，其中上升時(shí)間如下圖，分別以左側(cè)交叉點(diǎn)左側(cè)(20%)至右側(cè)(80%)兩塊水平區(qū)間作此傳遞信號(hào)上升斜率時(shí)間之換算，計(jì)算公式如下：

上升時(shí)間=平均（80%時(shí)間位準(zhǔn)）-平均（20%時(shí)間位準(zhǔn)）

由于時(shí)間位準(zhǔn)20%及80%是與信號(hào)位準(zhǔn)1 及0 有著相關(guān)性的。當(dāng)然，如果上升時(shí)間愈短，即愈能表現(xiàn)出眼圖中間的白塊，即可傳遞的信號(hào)及容忍誤碼比率較好。

Q因子（QFactor）

Q因子是用于測量眼圖信噪比的參數(shù)，它的定義是接收機(jī)在比較好判決門限下信號(hào)功率和噪聲功率的比值，可適用于各種信號(hào)格式和速率的數(shù)字信號(hào)，其計(jì)算公式如下：其中，“1”電平的平均值topP與“0”電平的平均值baseP的差為眼幅度，“1”信號(hào)噪聲有效值1s與“0”信號(hào)噪聲有效值0s之和為信號(hào)噪聲有效值。Q因子綜合反映眼圖的質(zhì)量問題。Q因子越高，眼圖的質(zhì)量就越好，信噪比就越高。Q因子一般受噪聲、光功率、電信號(hào)是否從始端到終端阻抗匹配等因素影響。一般來說，眼圖中1電平的這條線越細(xì)、越平滑，Q因子越高。在不加光衰減的情況下，發(fā)送側(cè)光眼圖的Q因子不應(yīng)該小于12，接收測的Q因子不應(yīng)該小于6

通過以上的分析，從采集到的數(shù)據(jù)中恢復(fù)出時(shí)鐘信號(hào)對(duì)于眼圖的生成至關(guān)重要。因此，眼圖與CLK的關(guān)系如下：

（1）采樣示波器的CLK通常可能是用戶提供的時(shí)鐘，恢復(fù)時(shí)鐘，或者與數(shù)據(jù)信號(hào)本身同步的碼同步信號(hào)

（2）實(shí)時(shí)示波器通過一次觸發(fā)完成所有數(shù)據(jù)的采樣，不需附加的同步信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)。通常通過軟件PLL方法恢復(fù)時(shí)鐘.因此，這里有必要介紹下時(shí)鐘恢復(fù)電路的功能：

（1）從接收到的數(shù)據(jù)流中恢復(fù)出原采樣時(shí)鐘信號(hào)

（2）利用恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)來衡量輸入信號(hào)的時(shí)間、幅度等級(jí)等性能

（3）在輸入信號(hào)的時(shí)間和幅度等特性基礎(chǔ)上重新生成數(shù)據(jù)流，并且與恢復(fù)的時(shí)鐘信號(hào)或重新生成的系統(tǒng)時(shí)鐘同步。 眼圖測量中新的眼圖生成方法；

MaskTesting

幅度噪聲可能會(huì)導(dǎo)致邏輯‘1’的電壓或功率電平垂直波動(dòng)，低于樣點(diǎn)，導(dǎo)致邏輯‘1’碼錯(cuò)誤地標(biāo)為邏輯‘0’碼，即誤碼。抖動(dòng)描述了相同的效應(yīng)，但它是水平波動(dòng)。抖動(dòng)或定時(shí)噪聲可能會(huì)導(dǎo)致碼的邊沿在水平方向中的樣點(diǎn)內(nèi)波動(dòng)，導(dǎo)致錯(cuò)誤。從這種意義上講，抖動(dòng)定義為一個(gè)數(shù)字信號(hào)在有效時(shí)點(diǎn)上距理想時(shí)間位置的短期變化。脈沖電壓電平的波動(dòng)源自不需要的調(diào)幅(AM)。類似的，轉(zhuǎn)換的定時(shí)波動(dòng)可以描述為脈沖相位波動(dòng)、不需要的調(diào)相(PM)或相噪。 眼圖測試的三個(gè)主要參數(shù);機(jī)械眼圖測量熱線

眼圖如何反映信號(hào)的品質(zhì)或質(zhì)量呢？機(jī)械眼圖測量熱線

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。機(jī)械眼圖測量熱線