眼图详解分析

眼图详解

关于眼图的基本知识

1、眼图的作用

数字信号的眼图可以体现数字信号的整体特征，能够很好地评估数字信号的质量，因而眼图的分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。

2、眼图的形成

串行数据的传输

由于通讯技术发展的需要，特别是以太网技术的爆炸式应用和发展，使得电子系统从传统的并行总线转为串行总线。串行信号种类繁多，如PCI Express、SPI、USB 等，其传输信号类型时刻在增加。相比并行数据传输，串行数据传输的整体特点如下：

1)信号线的数量减少，成本降低

2)消除了并行数据之间传输的延迟问题

3)时钟是嵌入到数据中的，数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了

4)传输线的PCB 设计也更容易些

5)信号完整性测试也更容易

实际中，描述串行数据的常用单位是波特率和UI，串行数据传输示例如下：

串行数据传输示例例如，比特率为 3.125Gb/s 的信号表示为每秒传送的数据比特位是3.125G 比特，对应的一个单位间隔即为1UI。1UI表示一个比特位的宽度，它是波特率的倒

数，即1UI=1/（3.125Gb/s）=320ps。

现在比较常见的串行信号码形是NRZ 码，因此在一般的情况下对于串行数据信号，我们的工作均是针对NRZ 码进行的。

由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成眼图。

眼图中包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而可以估计系统优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰，改善系统的传输性能。

眼图实际上就是数字信号的一系列不同二进制码按一定的规律在示波器屏幕上累积后的显示，简单地说，由于示波器具有余辉功能，只要将捕获的所有波形按每三个比特分别地叠加累积(如上图所示)，从而就形成了眼图。

目前，一般均可以用示波器观测到信号的眼图，其具体的操作方法为：将示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形，更多的反映的是细节信息，而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征。

3、眼图和实时波形的区别

●实时波形能够反映波形的细节，如观察上升/下降边沿、过冲、单调性等。

●眼图能够体现信号的整体特征。

●实时波形很好，可以说明信号品质没有问题吗？不一定，只能代表某些比特。

●眼图很好，可以说明信号品质没有问题吗？当然可以。代表整体。

4、眼图的衡量指标

在对于一个眼图进行好和坏的评估时，通常都有一些常见的衡量指标，比如眼高，眼宽，抖动，占空比等，如上图。通过对眼睛不同部位的表征，可以快速地判断和定性信号的问题。比如眼图跳变沿交叉点的上下区域可以代表占空比，如果上下区域比例不对称，则代表占空比的结果可能存在问题。

有时候为了能简单直观地判断眼图指标是否符合要求，可以将规范定义的要求制作成一个模板，然后通过示波器来调用，便可以直接观察到眼图是否有接触到模板。如果没有接触到则表示眼图的指标符合规范要求，同样如果有接触到模板，也可以根据接触的位置针对性的改善。不需要像传统的测试方法去一一地测量眼图指标了。

检查眼图的两个重要准则：

1)眼睛要大，如果配合上有眼图模板的话，那么以眼图模板当作瞳孔，则眼白（Margin）

就必须要够多。

2)如图7红绿色圆圈中交叉的部分，必须要越小越好，最好是一个点，因为这里代表的是

抖动，如果太大就会造成误码率增加。抖动越小则代表信号质量越好，发生误码的机率越低。

前面讲到了眼图模板，眼图的测试主要是用来检测高速串行传输的信号质量，不论是SATA、PCI Express还是USB，标准都有提供眼图模板的标准给工程师作为眼图的测量准则。如图8所示，是USB2.0 TX的眼图模板，所谓的眼图模板主要是用在判断眼图是否符合规范的要求，图8中ABCDEF6点所围成的六边形红色区域以及GH以上、IJ一下区域代表所谓的【禁止区域】。

如果眼图有任何信号波形位进入这些红色区域，则表示信号传输不满足协议规范的要求(绿色圆圈处)

5、眼图反映了信号的完整性

不同的眼图可以反映不同的信号质量，对于有经验的工程师可以从眼图上发现信号是否存在

阻抗不匹配导致的反射，以及某种抖动成分偏大，甚至知道如何来优化眼图质量。总体来说：●眼图的张开度与抖动和BER相关联；

●眼图张开越大，表明对噪声和抖动的容许误差越大；

●眼图张开越大，表明接收器判断灵敏度越好；

●眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断灵敏度降低

“张开”的眼图呢？以下从几个方面考虑：

(1)考虑PCB 走线长度：短走线并非始终能够满足，短走线意味着低损耗

(2)考虑PCB 走线宽度：宽走线可以降低趋肤效应

(3)减小板材的介电常数：降低介电损耗(Dielectric Loss)，但将增加成本

(4)信号预加重和均衡处理：通过对跳变位预加重(Pre-Emphasis)处理，补偿线路上因信号跳变产生的针对高频分量的损耗

(5) 阻抗不连续造成的反射，阻抗匹配减少反射

和眼图相关的眼图参数有很多，如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平，“0”电平，消光比，Q因子，平均功率等。

“1”电平和”0”电平表示选取眼图中间的20%UI部分向垂直轴投影做直方图，直方图的中心值分别为“1”电平和“0”电平。眼幅度表示“1”电平减去“0”电平。上下直方图的3sigm之差表示眼高。

眼图参数定义:幅度相关的测量参数的定义

6、眼图与存储深度

通常眼图是由若干个比特(UI)组成，考虑到眼图测试的精度和稳定性，一般都要求累积到足够的UI数再分析，这个就涉及到示波器的存储深度。越高的存储深度，示波器一次分析的UI数就会越多，测试结果也就越精准。因此在测量高速信号的眼图和抖动中，尽量采用高的存储深度。当然存储深度越高，示波器的分析速度相对也会变慢。

下图是Keysight实时示波器动态显示实时眼图的累积情况。眼图的左上角会显示累积的UI 数以及示波器捕获的波形数。

满足等式：UI数= 存储深度/采样率信号速率

7、实时的眼图表现

另外，眼图既然是实时波形的叠加，对于眼图的分析也应该具有实时性。下图是Keysight实时示波器测出的眼图，在示波器窗口中能看到上半部窗口是实时波形的显示，下半部窗口是实时眼图的显示。这种同步实时性的显示功能可以让工程师更直观地对波形和眼图进行观察，更好地进行分析和调试工作。这种功能也是作为仪器厂商目前唯一支持的。

8、快速眼图的测量(一键式眼图测量)

当我们需要测量眼图时，需要先进行一系列的设置后才能形成波形的眼图，比如波形的大小

调整、信号速率的设定以及阈值的设定等。对于一些关心测试效率或者需要做大量的信号眼图测试的用户来说，他们更希望可以最简单化地进行眼图的测量，不用因为信号速率或者幅度不同每次都要重新进行眼图设置。是德科技示波器的软件不断创新和优化，增加了非常多的人性化功能。对于眼图的测量，我们只需要通过鼠标或者触摸屏控制，一键式点击就可以快速地基于实时波形形成出眼图，为用户提供了非常便捷地方式。

下图是我们针对一个10Gbps的高速信号，进行快速眼图测量，当波形显示出来后，只要点击Analyze菜单下面的“Quick Eye Diagrams”就可以快速地形成信号的眼图。

9、Eye Contour 误码率眼图

现在对高速信号的眼图测量要求越来越高，以前工程师在测量眼图的时候，可能在捕获时间上有多有少的自行定义，来看眼睛的高度和宽度或者抖动等。现在很多的接口规范开始要求在一定误码率下来评估眼高和眼宽等，比如在OIF-CEI的标准里对28Gbps信号的眼高眼宽要求，就定义在1e-15的误码率下。

下图是对V by One的信号进行眼图测量，该总线规范也要求了误码率1e-9下的眼图。在下面的眼图结果中可以看到不同误码率下的眼图轮廓，红色线就是误码率1e-9的眼图轮廓。

在数字电路系统中，发送端发送出多个比特的数据，由于多种因素的影响，接收端可能会接收到一些错误的比特（即误码）。错误的比特数与总的比特数之比称为误码率，即Bit Error Ratio，简称BER。误码率是描述数字电路系统性能的最重要的参数。在GHz 比特率的通信电路系统中（比如Fibre Channel、PCIe、SONET、SATA），通常要求BER 小于或等于10^12。误码率较大时，通信系统的效率低、性能不稳定。影响误码率的因素包括抖动、噪声、信道的损耗、信号的比特率等。

在误码率（BER）的测试中，码型发生器会生成数十亿个数据比特，并将这些数据比特发送给输入设备，然后在输出端接收这些数据比特。然后，误码分析仪将接收到的数据与发送的原始数据一位一位进行对比，确定哪些码接收错误，随后会给出一段时间内内计算得到的BER。考虑误码率测试的需要，我们以下面的实际测试眼图为参考，以生成BER图，参考眼图如下所示：

BER 图是样点时间位置BER(t)的函数，称为BERT 扫描图或浴缸曲线。简而言之，它是在相对于参考时钟给定的额定取样时间的不同时间t 上测得的BER。参考时钟可以是信号发射机时钟，也可以是从接收的信号中恢复的时钟，具体取决于测试的系统。以上述的眼图为参考，眼睛张开度与误码率的关系以及其BER 图如下：

10、Multi-Channel Eye Measurement(多通道眼图测量) Multi-Channel Eye Measurement 多通道眼图测量功能。

PLL带宽对抖动的影响

PLL带宽对高速串行数据眼图测试结果的影响 摘要:在今天的崭新的数字世界中，高速串行数据传输应用日益普遍。眼图(Eye Diagram)分析是高速串行数据分析的重要手段之一。本文就设置不同的串行数据时钟恢复带宽对眼图测试结果的影响做一些简单的分析。 关键词:CDR(时钟恢复),PLL(锁相环), Eye Diagram(眼图)，Jitter(抖动)，TIE Jitter(时间间隔误差抖动)，PCI-Express，SATA. 0.引言 在今天的高速数据传输系统中，串行数据传输正日益普遍,比如PCI-Express, XAUI,SATA等。串行数据传输有两个主要特点：一，广泛采用差分信号进行数据传输。二，没有专门的时钟传输线路，时钟嵌入在数据里。因此，在系统接收端内部需要时钟恢复电路。接收端时钟恢复方法最常用的是锁相环Phase Locked Loop(PLL)和Phase Interpolator(PI)两种方法。 图1 典型计算机系统总线架构示意图 相对而言，PLL方法应用更为广泛。下图为一种典型的基于锁相环PLL(Phase Locked Loop,简称PLL)的时钟恢复电路框图:

图2 串行数据时钟恢复电路框图 1.CDR 与PLL 简介 锁相环PLL 的作用简单的来说是产生一个内部信号,去锁住输入信号的相位.谈两个信号的相位的前提条件是两个信号的频率一样,这样才有意义。因此锁相环也是锁频回路.假定一固定频率信号: 输入PLL ，PLL 输出信号: 由上述结论得到: 但相位是否相等呢？答案是否定的.正确结果是两个是两个信号的相位差是一个定值,其值和起始频率差有关.所以有了第二个重要概念：“锁相不是指相位相同,而是相位差是定值”. 锁相环PLL 的组成如下图所示: VCO LPF x(t)y(t)PD 图3 PLL 功能块示意图 VCO:：压控振荡器 LPF ：环路滤波器 PD ：鉴相器 鉴相器将输入信号与VCO 输出信号进行对比。环路滤波器对差异进行过滤，然后用来调整VCO 。由于LPF 是低通滤波器，因此只能将相位差的低频部分传输到VCO 。高频部分将被滤除。因此，PLL 仅跟踪低频变化，不跟踪高频变化。也就是说，由串行数据的CDR 电路恢复得到的Recover Clock 只包含低频抖动，这个低频抖动在数据中同时存在，因此这些低频抖动成分对于接收端Serdes 电路在以Recover Clock 作为参考边沿判决数据0或1时不会产生影响(前提条件是低频抖动分量不得超过系统的抖动容限)。而数据中还包含传输系统中的高频抖动分量，这部分由于CDR 电路中的低通环路滤波器的原因恢复出的Clock 是不包含的。因此接收端Serdes 电路在以Recover Clock 作为参考边沿判决数据0或1时可能会由于这些高频的抖动分量导致采样点偏移而出现误码。因此只有在PLL 截止频率或带宽以下的低频抖动是接收端可以跟随的抖动,相对而言经过PLL 传递出的抖动都为高频抖动，是不能被系统跟随的，会导致接收端采样点的偏移产生误码。如下图所示,蓝色线为PLL 的幅频特性曲线，其下面包含的区域即为系统可以跟随的抖动。对应的橙色曲线表示传递出去的抖动的幅频趋势: ) 2cos()(x x t f t x θπ+=) 2cos()(y y t f t y θπ+=x y f f =

眼图分析

清风醉明月 slp_art 随笔- 42 文章- 1 评论- 20 博客园首页新随笔联系管理订阅 眼图——概念与测量（摘记） 中文名称： 眼图 英文名称： eye diagram;eye pattern 定义： 示波器屏幕上所显示的数字通信符号,由许多波形部分重叠形成，其形状类似“眼”的图形。“眼”大表示系统传输特性好；“眼”小表示系统中存在符号间干扰。 一．概述 “在实际数字互连系统中，完全消除码间串扰是十分困难的，而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律，还不能进行准确计算。为了衡量基带传输系统的性能优劣，在实验室中，通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析法。 在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，每个码元将重叠在一起，最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”，“眼”开启得最大。当有码间串扰时，波形失真，码元不完全重合，眼图的迹线就会不清晰，引起“眼”部分闭合。若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，“眼”开启得小了，因此，“眼”张开的大小表示了失真的程度，反映了码间串扰的强弱。由此可知，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响，可评价一个基带传输系统性能的优劣。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。通常眼图可以用下图所示的图形来描述，由此图可以看出：

（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。 （2）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜率越大，系统对定时抖动越敏感。 （3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。 (4）在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。 （5）在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决。 （6）横轴对应判决门限电平。” 二、眼图的一些基本概念 —“什么是眼图？” “眼图就是象眼睛一样形状的图形。 图五眼图定义” 眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。眼图上通常显示的是1.25UI的时间窗口。眼睛的形状各种各样，眼图的形状也各种各样。通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。 图六的眼图有“双眼皮”，可判断出信号可能有串扰或预（去）加重。 图六“双眼皮”眼图

SPI总线信号品质与完整性检测技术与标准

SPI总线信号品质与完整性检测技术与标 准 1. 简介 SPI（Serial Peripheral Interface）总线是一种同步串行通信接口，常用于连接微控制器和外设设备。为确保SPI总线的正常工作，需 要对信号品质和完整性进行检测。本文档将介绍SPI总线信号品质 与完整性检测技术与标准。 2. SPI总线信号品质检测技术 2.1 基本参数检测 在进行SPI总线信号品质检测时，需要关注以下几个基本参数： - 时钟频率：检测SPI总线的时钟频率是否符合规范要求。 - 数据传输速率：检测SPI总线的数据传输速率是否达到设定 目标。

- 噪声干扰：检测SPI总线信号是否受到外部噪声和干扰的影响。 - 电压波动：检测SPI总线信号的电压波动情况，确保在合理范围内。 2.2 眼图分析 眼图分析是一种常用的SPI总线信号品质检测方法。通过使用示波器捕获SPI总线信号，并在屏幕上显示眼图，可以直观地评估信号的质量。眼图分析可以检测以下问题： - 时钟抖动：检测时钟信号的抖动情况。 - 眼图闭合度：评估数据信号的稳定性和抗干扰能力。 - 眼图畸变：检测信号波形的畸变情况。 2.3 串扰分析 串扰是指在SPI总线中，信号线之间相互干扰所引起的问题。对于高速SPI总线，串扰问题尤为重要。进行串扰分析时，需要考虑以下几个方面：

- 电磁干扰：检测信号线之间的电磁干扰情况。 - 电源干扰：检测信号线受到电源干扰的影响程度。 - 地线干扰：评估信号线之间的地线干扰情况。 3. SPI总线信号完整性检测技术 3.1 时序分析 时序分析是一种常用的SPI总线信号完整性检测方法。通过对SPI总线信号进行时序分析，可以评估信号传输的准确性和稳定性。时序分析可以检测以下问题： - 时钟偏移：检测时钟信号的偏移情况。 - 数据丢失：检测数据传输过程中是否有数据丢失的情况。 - 时序违规：评估信号传输是否符合时序规范要求。 3.2 噪声分析

眼图实验报告

眼图实验报告 眼图实验报告 引言： 眼图是一种常用的电信测量工具，用于分析数字信号的质量和稳定性。通过观察信号在示波器屏幕上的显示，我们可以获得信号的波形、噪声和时钟抖动等信息。本实验旨在通过眼图分析方法，对数字信号进行测量和评估。 一、实验目的 本实验的主要目的是通过眼图实验，了解数字信号的质量和稳定性，并掌握使用眼图进行信号分析的方法。 二、实验原理 眼图是一种通过示波器观察信号波形的方法。在示波器屏幕上，我们可以看到一系列的“眼睛”，每个“眼睛”代表了一个数据位。通过观察这些“眼睛”的开闭程度和位置，我们可以判断信号的质量和稳定性。 在眼图中，水平轴代表时间，垂直轴代表信号的电压。每个“眼睛”由上下两条边界线和中间的开放区域组成。边界线的位置和开放区域的大小反映了信号的噪声和时钟抖动情况。边界线越平整，开放区域越大，表示信号质量越好；反之，表示信号质量较差。 三、实验步骤 1. 连接示波器和信号源：将信号源的输出与示波器的输入相连。 2. 设置示波器参数：根据实际情况，设置示波器的触发模式、时间基准和垂直尺度等参数。 3. 调整示波器触发：通过调整示波器的触发模式和触发电平，使信号能够稳定

地显示在示波器屏幕上。 4. 观察眼图：调整示波器的水平和垂直尺度，观察眼图的显示情况。注意观察 边界线的平整程度和开放区域的大小。 5. 分析眼图：根据眼图的显示结果，分析信号的质量和稳定性。可以通过观察 边界线的位置和开放区域的大小，判断信号是否存在噪声和时钟抖动。 6. 记录实验数据：将实验中观察到的眼图结果记录下来，以备后续分析和比较。 四、实验结果与分析 通过眼图实验，我们观察到了不同信号的眼图，并进行了分析。在实验中，我 们发现开放区域较大、边界线平整的眼图代表了较好的信号质量和稳定性，而 开放区域较小、边界线波动较大的眼图则表示信号质量较差。 实验中，我们还观察到了一些常见的眼图特征。例如，当信号存在噪声时，眼 图的开放区域会变小，边界线会变得不规则；当信号存在时钟抖动时，眼图的 边界线会出现波动。 五、实验总结 通过本次眼图实验，我们对数字信号的质量和稳定性有了更深入的了解。眼图 作为一种常用的电信测量工具，可以帮助我们评估信号的质量，分析信号的噪 声和时钟抖动等问题。 在实验中，我们学会了使用示波器观察眼图，并通过观察眼图的开放区域和边 界线，判断信号的质量和稳定性。通过实验结果的分析，我们可以进一步了解 信号的特点和问题，并采取相应的措施进行改进和优化。 总的来说，眼图实验是一种简单而有效的方法，可以帮助我们更好地了解数字 信号的特性。通过不断的实验和分析，我们可以提高对数字信号的认识，为实

眼图测量的概念

眼图测量的概念 眼图测量是一种用于分析和评估数字通信系统的技术。在数字通信中，信息以数字信号的形式传输，而数字信号由一系列离散的样本组成。眼图测量通过显示和分析这些样本的时域波形，从而提供关于系统性能的重要信息。 在眼图中，每个数字信号样本被绘制为一个脉冲，这些脉冲被垂直堆叠在一起形成一个图像，类似于一个开放的眼睛。每个脉冲代表着一个时刻的信号状态，而整个眼图则显示了多个时刻的信号状态的叠加。通过观察眼图的形状、宽度和高度等特征，可以获得关于系统的多种信息。 眼图主要提供以下几个方面的信息： 1. 时基抖动：眼图的开口宽度可以反映系统的时基抖动性能。时基抖动是由于时钟不准确或传输路径中的噪声引起的，它会导致样本位置的不确定性。如果眼图的开口很窄，意味着系统中存在较大的时基抖动，这可能会导致信号误码率的增加。 2. 眼图的对称性：眼图的对称性可以反映系统的码间干扰情况。如果眼图两边的形状不对称，即开口宽度不一致，可能表明系统中存在码间干扰或码间失配。码间干扰会导致信号间的互相干扰，增加误码率。 3. 眼图的噪声水平：眼图的噪声水平可以反映系统的噪声性能。噪声会导致信

号波形的不规则性和抖动，从而影响系统的可靠性和性能。通过观察眼图的噪声水平，可以评估系统的抗噪声性能。 4. 采样时刻偏移：眼图可以显示信号采样时刻的偏移情况。采样时刻偏移会导致信号样本的错位，从而影响信号的恢复和解调。通过观察眼图的采样时刻偏移情况，可以判断系统是否存在采样时刻同步问题。 除了以上几个方面的信息，眼图还可以用于估计信号的传输带宽、检测系统中的串扰和非线性等问题。通过对眼图的仔细分析，可以发现可能存在的问题，并采取相应的调整和优化措施，以提高系统的性能和稳定性。 眼图测量可以使用专用的示波器、时钟回路、采样仪等设备进行。这些设备可以通过触发和同步功能来捕获和显示眼图。通过调整样本时钟、增加采样速率、降低噪声等措施，可以改善眼图的质量和可读性，并获得更准确的眼图测量结果。 总之，眼图测量是一种重要的技术工具，用于评估数字通信系统的性能。通过观察眼图的形状、宽度、高度和对称性等特征，可以获取关于系统时基抖动、码间干扰、噪声水平和采样偏移等方面的信息。这些信息可用于分析系统的稳定性、可靠性和性能，并帮助优化系统设计和调整参数，以提高通信系统的质量和性能。

基带信号眼图实验实验报告

通信原理实验报告实验名称：数字基带信号的眼图实验 实验时间： 2012年12月11日 指导老师：应娜 学院：计算机学院 班级：11052411（网络工程） 学号：11054110 姓名：龚泽鑫

一、实验名称 数字基带信号的眼图实验 二、实验目的 1、掌握无码间干扰传输的基本条件和原理，掌握基带升余弦滚降系统的实现方法； 2、通过观察眼图来分析码间干扰对系统性能的影响，并观察在输入相同码率的NRZ 基带信号下，不同滤波器带宽对输出信号码间干扰大小的影响程度； 3、熟悉MATLAB语言编程。 三、实验步骤 1、程序框架 图3-4 程序框架 首先，产生M进制双极性NRZ码元序列，并根据系统设置的抽样频率对该NRZ码 元序列进行抽样，再将抽样序列送到升余弦滚降系统，最后画出输出码元序列眼图。 2、参数设置 该仿真程序应具备一定的通用性，即要求能调整相应参数以仿真不同的基带传输系统，并观察输出眼图情况。因此，对于NRZ码元进制M、码元序列长度Num、码元速率Rs，采样频率Fs、升余弦滚降滤波器参考码元周期Ts、滚降系数alpha、在同一个图像窗口内希望观测到的眼图个数Eye_num等均应可以进行合理设置。 四、数据分析 (1)部分程序分析： alpha=0.2; %设置滚降系数，取值范围在[0,1] Ts=1e-2; %升余弦滚降滤波器的参考码元周 %期, Ts=10ms,无ISI。 % Ts=2*(1e-2); %Ts=20ms,已经出现ISI（临界点） % Ts=5*(1e-2); %Ts=50ms,出现严重ISI Fs=1e3; %采样频率，单位Hz。注意：该数 %值过大将严重增加程序运行时间 Rs=50; %输入码元速率，单位Baud % M=2; M=4; %输入码元进制

电路中eye-概述说明以及解释

电路中eye-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 概述 眼图（Eye diagram）是电路中一种常用的信号分析工具，它可以直观地展示出数字信号的品质和传输效果。在现代通信系统中，眼图被广泛应用于高速串行数据传输的评估和调试。通过观察眼图的开口大小、噪声水平和信号失真情况，工程师可以更好地了解信号的质量，并进行相应的优化和改进。 眼图的形状对于判断信号传输的可靠性至关重要。一个完整的眼图通常由交错的开口组成，类似于人的眼睛。开口的大小代表了信号的幅度范围，而开口的位置则表示了信号的平衡情况。当信号失真或受到干扰时，眼图的开口会变小或者变形，这表明数字信号的质量下降。通过分析眼图的形态特征，工程师可以判断信号传输中存在的问题，并进一步进行故障定位和改进。 在电路设计和调试中，眼图的使用非常广泛，特别是在高速数据传输和时钟恢复等领域。通过采集信号的波形数据，然后进行采样和重新组合，就可以生成眼图。通过眼图，工程师可以看到数字信号在不同时间点的变

化情况，并对信号的时序和整体稳定性进行分析。 总之，眼图是一种重要的电路分析工具，能够帮助工程师更好地认识和评估信号的质量。通过对眼图的观察和分析，我们可以识别出信号传输中存在的问题，并采取适当的措施来改进和优化电路的性能。接下来，本文将重点介绍电路中眼图的关键要点，并探讨其在实际应用中的意义和挑战。 1.2 文章结构 文章结构部分的内容是对整篇文章的结构进行简要介绍和概述。它可以包括以下信息： 文章的整体篇幅和章节分布：介绍文章的总字数和章节划分，使读者能够了解文章的大致结构和篇幅。 各章节内容的概述：对文章中各个章节的主要内容进行简要介绍，让读者对整篇文章的内容有一个整体的概念。 章节之间的逻辑关系：说明各章节之间的逻辑联系和顺序，以便读者能够理解文章的思路和脉络。 注重的重点和亮点：指出文章中的重点部分和亮点，以激发读者的兴趣和引导读者关注重要的内容。

眼图详解分析

眼图详解 关于眼图的基本知识 1、眼图的作用 数字信号的眼图可以体现数字信号的整体特征，能够很好地评估数字信号的质量，因而眼图的分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。 2、眼图的形成 串行数据的传输 由于通讯技术发展的需要，特别是以太网技术的爆炸式应用和发展，使得电子系统从传统的并行总线转为串行总线。串行信号种类繁多，如PCI Express、SPI、USB 等，其传输信号类型时刻在增加。相比并行数据传输，串行数据传输的整体特点如下： 1)信号线的数量减少，成本降低 2)消除了并行数据之间传输的延迟问题 3)时钟是嵌入到数据中的，数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了 4)传输线的PCB 设计也更容易些 5)信号完整性测试也更容易 实际中，描述串行数据的常用单位是波特率和UI，串行数据传输示例如下： 串行数据传输示例例如，比特率为 3.125Gb/s 的信号表示为每秒传送的数据比特位是3.125G 比特，对应的一个单位间隔即为1UI。1UI表示一个比特位的宽度，它是波特率的倒

数，即1UI=1/（3.125Gb/s）=320ps。 现在比较常见的串行信号码形是NRZ 码，因此在一般的情况下对于串行数据信号，我们的工作均是针对NRZ 码进行的。 由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成眼图。 眼图中包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而可以估计系统优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰，改善系统的传输性能。 眼图实际上就是数字信号的一系列不同二进制码按一定的规律在示波器屏幕上累积后的显示，简单地说，由于示波器具有余辉功能，只要将捕获的所有波形按每三个比特分别地叠加累积(如上图所示)，从而就形成了眼图。 目前，一般均可以用示波器观测到信号的眼图，其具体的操作方法为：将示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形就称为眼图。示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形，更多的反映的是细节信息，而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征。 3、眼图和实时波形的区别

眼图的产生原理和它的应用

眼图的产生原理和它的应用 什么是眼图 眼图是一种用于显示数字信号质量的图形化表示方法。它可以帮助工程师分析和诊断数字通信系统中的时域和频域问题，通过观察眼图的形态变化，可以推断出信号的质量和稳定性。 眼图的产生原理 眼图的产生原理涉及到信号的采样和时钟恢复。在数字通信系统中，时钟恢复是非常重要的步骤，它用于恢复出正确定时的时钟信号，使得接收者能够正确解读数字信号。 眼图是通过对连续时间波形进行采样，并在特定时间点上对所有波形进行重叠显示而生成的。在采样过程中，通常选择位于眼睛中间的点，并将其表示为眼图的中心。每个采样点处的波形称为一个“眼”，因此眼图实际上是一系列不同的“眼”形成的。 眼图的应用 眼图在数字通信系统中有广泛的应用，以下是一些常见的应用场景： 1.数字信号质量分析：通过观察眼图的形态，可以判断信号的时钟抖 动、噪声干扰和失真情况。例如，如果眼图出现闭合不完整或扭曲的情况，说明信号存在时钟抖动或失真现象，需要进一步分析和调整。 2.高速传输系统的优化：在高速数字通信系统中，眼图可以帮助工程 师识别和调整时钟恢复电路、等化器和时钟恢复算法等关键部件，以最大限度地提高系统的传输性能和可靠性。 3.误码率测试：通过对眼图的分析，可以计算得到误码率等重要的数 字指标。工程师可以根据误码率来评估和改进数字信号的质量，提高系统的可靠性和性能。 4.通信系统设计和故障分析：在通信系统的设计阶段，眼图可以帮助 工程师评估各种设计方案的性能，并选择最佳解决方案。在故障分析中，眼图可以提供有价值的线索，以快速定位和解决问题。 总之，眼图作为一种直观、可视化的分析工具，在数字通信系统的设计、优化和故障排查中发挥着重要作用。

matlab中的eyediagram语法

一、简介 eyediagram是Matlab中用来绘制眼图的函数。眼图是用来观察数字信号在接收端的信号质量以及其中包含的噪声和失真情况的重要工具。眼图通过将数字信号分成若干窗口进行显示，可以直观地观察到信号 的抖动和时钟偏移情况，对于分析和诊断信号的传输质量非常有帮助。 二、语法 在Matlab中使用eyediagram函数可以按照以下语法进行调用：eyediagram(x,n) 其中，x代表输入的数字信号序列，n代表每个窗口中包含的采样点数。 三、参数说明 在使用eyediagram函数时，可以根据实际需求调整参数以获得最佳 的眼图效果。 1. x：输入的数字信号序列，可以是一维数组或矩阵。对于多通道的数字信号，可以将各通道的信号分别传入eyediagram函数进行绘制。 2. n：每个窗口中包含的采样点数。这个参数决定了眼图中水平方向的分辨率，可以根据信号的速率和时钟频率进行调整。 四、示例 下面是一个使用eyediagram函数绘制眼图的简单示例： ```matlab % 定义输入信号

fs = 1000; % 采样频率 t = 0:1/fs:1-1/fs; % 时间序列 x = cos(2*pi*100*t) + 0.5*sin(2*pi*200*t) + 0.2*randn(size(t)); % 绘制眼图 eyediagram(x, 64); % 显示64个采样点 ``` 五、注意事项 在使用eyediagram函数时，需要注意以下几点： 1. 确保输入的数字信号序列长度足够长，以便获得准确的眼图显示。 2. 根据实际情况调整每个窗口中的采样点数，以获得清晰的眼图效果。 3. 结合其他工具和方法，对眼图结果进行更深入的分析和诊断，以获 取更多有关数字信号传输质量的信息。 六、总结 eyediagram函数是Matlab中用于绘制眼图的重要工具，通过对数字信号进行分窗显示，提供直观的信号质量分析方法。在工程实践中， 眼图是分析和诊断数字通信系统的重要手段，通过对信号抖动、时钟 偏移等现象的观察，可以帮助工程师及时发现和解决问题，提高系统 的性能和稳定性。掌握eyediagram函数的语法和使用方法，对于从 事数字信号处理和通信系统设计的工程师和研究人员来说是非常有益的。

示波器生成眼图原理详解

2 眼图的生成方法探讨 一般而言，生成眼图需要通过测量大量的数据，然后再从其中恢复得到。示波器测量眼图中，经过前期的数据采集，其内存中可以获得完整的数据记录。然后，利用硬件或者软件对时钟进行恢复或提取得到同步时钟信号，用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特，此时时钟信号与数据信号在相位上是对齐的。通过恢复时钟的触发，把数据流中捕获的多个1 UI(单位间隔，相当于一个时钟周期)的信号重叠起来，也即将每个比特的数据波形重叠，最后得到眼图。 力科公司提供的示波器资料中，描述了目前用到的两种眼图的测量方法，即传统眼图测量方法与现代眼图测量方法，详细介绍如下： 2.1 传统眼图测量方法 示波器中传统的眼图测量方法就是同步触发一次，叠加一次，然后再触发再叠加。每触发一次，眼图上增加一个UI，每个UI 的数据是相对于触发点排列的，因此是“Single-Bit Eye”，其形成过程如下图所示： 图传统眼图形成方法 传统的同步触发原理，也就是说如何使每个UI 的数据相对于触发点对齐排列，有两种方法，如下：

(1) 在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟，将此时钟作为示波器的触发源，且时钟的边沿作为触发的条件。来一个时钟边沿则触发一次，从而使每个UI 的数据相对于触发排列，实现同步触发。 (2) 一般传输的串行数据信号中混合数据信号与时钟信号，将待测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道，硬件CDR 恢复出串行数据里内嵌的时钟，以恢复出的时钟信号作为示波器的触发源，利用时钟边沿实现触发，从而使每个UI 的数据相对于触发排列，实现同步触发。用传统的眼图测量方法，我们可以得到整个系统的眼图，从而可以评估系统的性能。 但是，对于现代系统的评估而言，它还存在如下的缺陷： (1) 效率比较低。如果需要测量高速信号，则需要测量大量的数据，如1 百万个UI 的眼图，触发时间花费较长。 (2) 器件触发抖动影响。由于每次触发只能叠加一个UI，形成1 百万个UI 的眼图就需要触发1 百万次，这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。 对于高速信号来说，这种抖动是不可忽略的。 (3)CDR 抖动的影响。传统的眼图测量方法利用硬件CDR 原理，但是这种同步方法引入了硬件CDR 抖动，对眼图测量误差较大。 (4)硬件CDR 只能侦测连续串行信号才能正常工作，如果被测信号不是连续的，譬如两段连续比特位之间有一段低电平，硬件CDR 就不能恢复出正确的时钟。因此，传统测量方法的工作原理决定了它不能对间歇性的串行信号做眼图。 (5) 由于传统的方法需要及时的时钟信号才会正常的工作，对于保存的波形数据等，由于没有办法恢复时钟信号，也就不能在这些保存的数据的基础上形成眼图。还有，不能对运算后的波形做眼图，这限制了应用范围。 2.2现代眼图测量方法 考虑到传统眼图测量方法的缺陷，我们这里详细阐述现代眼图的测量方法。现代眼图测量方法主要利用软件来实现，首先捕获一组连续比特位的信号，然后用软件PLL方法（软件算法）恢复出时钟，最后利用恢复出的时钟和捕获到的信号按比特位切割，切割一次，叠加一次，最终将捕获到的一组数据的每个比特位都叠加在一起，这样就形成了眼图，以下是其形成方法的示意图。

通信原理眼图的应用

通信原理眼图的应用 介绍 通信原理眼图是一种在通信系统中广泛应用的工具，用于观察和分析信号的时 域波形和功率谱特征。眼图通过展示信号的波形和特征，帮助工程师快速定位和解决通信问题。本文将介绍通信原理眼图的概念、原理以及在通信系统中的应用。 眼图的定义 通信原理眼图是一种在数字通信中用于分析和检测信号质量的工具。它是通过 多次重叠显示同一信号的波形来形成的。眼图主要用于检测信号的噪声、失真、时钟抖动和滞后等问题。 眼图的原理 通信原理眼图的原理基于采样和观察连续时间信号的离散表示。通过连续采样 信号，并将其显示在示波器的屏幕上，可以形成眼图。 眼图的基本原理是将连续时间信号的波形重叠显示，形成多个周期重叠的图案。这样可以观察到信号的周期性、幅度和时钟信号的同步性。如果信号存在失真或噪声，可以通过眼图来分析并定位问题所在。 眼图的应用 通信原理眼图在通信系统中有广泛的应用。以下是几个常见的应用场景： 1.检测信道质量：眼图可以用于检测信道的品质和稳定性。通过观察 眼图的开放度和噪声水平，可以判断信道是否存在丢包、干扰或多径衰落等问题。 2.优化时钟信号：眼图可以用于优化时钟信号的同步性和稳定性。通 过观察眼图的周期性和同步性，可以调整时钟信号的参数，提高系统的时钟精度和抗干扰能力。 3.分析时钟抖动和滞后：眼图可以用于分析时钟抖动和滞后问题。通 过观察眼图的周期性和形态变化，可以判断时钟信号是否存在抖动或滞后，从而调整和优化系统中的时钟同步机制。 4.检测信号失真：眼图可以用于检测信号失真问题。通过观察眼图的 波形变形和畸变程度，可以判断信号是否存在失真，从而采取相应的措施进行调整和修复。

高频信号捕获与分析的技术与方法

高频信号捕获与分析的技术与方法随着科技的发展，高频信号越来越被广泛应用于人们的生活和工作中，如手机信号、雷达信号、无线电信号等等，这些信号的稳定性和精度不仅关系到我们的生活安全，也牵扯到科研领域的发展。而高频信号捕获与分析的技术与方法对于在各个领域中使用高频信号的人员非常重要，因此本文将从三个方面谈谈高频信号捕获与分析的技术与方法。 一、高频信号的捕获 高频信号的捕获就是获取这些信号的原始数据，它是进行信号分析的前提和基础。高频信号的捕获技术主要包括数字信号处理技术和模拟信号处理技术两种。 数字信号处理技术：数字示波器是数字信号处理技术的重要代表。数字示波器是指直接将模拟信号转换成数字信号后再进行处理和显示的设备。所得到的数据是数字形式的，并具有极高的分辨率和准确性。同时，数字示波器还具有自动测量、自动校准等功能，能够提高用户的分析效率和准确性。

模拟信号处理技术：Oscilloscope是模拟信号处理技术的代表。它是通过电子元件将被测的信号进行放大、补偿、抑制高频噪声 等处理后呈现给用户的。与数字示波器相比，它具有频率范围宽、抗干扰性强、可靠性高等特点，深受用户的喜爱。 二、高频信号的分析 高频信号的分析是对高频信号进行深入研究和加工的过程，目 的是为了得到有用的信息。高频信号的分析主要包括FFT分析、 脉冲分析和眼图分析三种方式。 FFT分析：FFT分析是对高频信号的频率进行分析、信号解析、合成和显示的方法。它是一种将信号从时域转化到频域的处理方法，可将高频信号的周期性特征清晰地呈现出来，非常准确和实用。因此，在日常的频谱分析和无线电台的调试维护中，FFT分 析技术被广泛应用。 脉冲分析：脉冲分析在高频信号处理领域是十分常见的。脉冲 分析主要是对高密度信号的研究、分析、提取有用信息的过程。 它可以提取出设备中一些暗藏的有价值的信息，帮助研究人员或

一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法

（19）中华人民共和国国家知识产权局 （12）发明专利申请 （10）申请公布号 CN110674614A （43）申请公布日 2020.01.10（21）申请号CN201910864147.8 （22）申请日2019.09.12 （71）申请人无锡江南计算技术研究所 地址214100 江苏省无锡市滨湖区山水东路188号 （72）发明人王彦辉;郑浩;李川;张春林;刘骁;胡晋;张弓;於凌 （74）专利代理机构浙江千克知识产权代理有限公司 代理人裴金华 （51）Int.CI 权利要求说明书说明书幅图 （54）发明名称 一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法 （57）摘要 本发明提供一种基于RX MASK中心点阵的 信号眼图分析方法，涉及存储系统工程化技术领 域，包括以下步骤：S1：获取存储数据信号仿真 眼图；S2：自定义有效Rx MASK规格尺寸；S3： 统计有效Rx MASK中心点阵；S4：基于MASK中心 点阵对存储信号眼图进行分析评价；S5：获得最 佳中心点以及摆幅裕量和时序裕量。本发明一种 基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法优选 互连拓扑参数，优化访存信号通道，量化存储数

据信号眼图质量评判标准，并确保存储系统有充 分的设计裕量，还可以模拟训练机制的作业过 程，根据摆幅和时序优先级权重配比，选择最恰 当的中心点，计算对应的摆幅裕量、时序裕量。 法律状态 法律状态公告日法律状态信息法律状态 2020-01-10公开公开 2020-01-10公开公开 2020-02-11实质审查的生效实质审查的生效

权利要求说明书 一种基于RX MASK中心点阵的信号眼图分析方法的权利要求说明书内容是....请下载后查看

TS监测方法范文

TS监测方法范文 TS（时序信号）监测方法是指对系统中的时序信号进行监测和分析的 方法。时序信号是指在特定时间范围内的信号变化规律，包括时钟、数据 和控制信号等。TS监测方法可以帮助工程师识别和解决时序问题，提高 系统的稳定性和可靠性。 一、传统的TS监测方法 1.时钟探针：通过将探针连接到时钟信号线上，可以实时监测时钟信 号的频率、占空比和相位信息。这种方法可以在物理层面上直接观察时钟 信号，但需要专用的测量设备。 2.眼图检测：眼图是一种时域分析图形，在数字通信中广泛应用于对 时序信号的监测。通过观察眼图的开闭程度和形状，可以了解信号质量和 传输中的时序偏移等信息。 3.JEDEC标准：JEDEC是电子行业的标准组织，提供了一些关于TS监 测的标准方法。例如，JESD204B标准规定了一种用于高速数据转换器的 TS接口，包括时钟同步、数据帧结构和错误检测等。 二、基于数学模型的TS监测方法 1.时序约束校验：通过建立时序约束模型，对时序信号进行约束校验，以确保信号在特定时间窗口内满足预期的时序要求。这种方法可以自动化 地检测和报告时序问题，并帮助工程师快速定位和解决问题。 2.时序仿真：基于时序信号的数学模型，进行仿真分析，以评估信号 在不同工作条件下的时序性能。通过仿真可以提前预测和发现潜在的时序 问题，指导系统设计和优化。

三、基于硬件工具的TS监测方法 1.高速示波器：高速示波器可以实时采集和显示时序信号的波形，帮 助工程师直观地观察信号的变化和特征。同时，示波器还可以进行触发和 捕获，以便分析和调试特定事件。 2.逻辑分析仪：逻辑分析仪可以用于对数字信号进行触发和录制，以 确定时序关系和分析信号的时序性能。逻辑分析仪可以提供多通道的数据 采集和分析能力，适用于复杂的系统级时序问题。 四、基于软件工具的TS监测方法 1.信号采集工具：通过在系统中嵌入采集模块，可以实时采集和记录 时序信号的波形数据。这些数据可以通过相应的软件工具进行分析和处理，以获得更多的时序信息。 2.时序分析工具：时序分析工具可以对采集到的时序数据进行处理和 分析，以提取有用的时序特征并识别潜在的时序问题。这些工具通常提供 一系列的分析算法和可视化功能，方便工程师进行时序分析和故障诊断。 综上所述，TS监测方法涵盖了传统的实验测量方法、基于数学模型 的分析方法、硬件工具的采集分析方法和软件工具的处理分析方法等。根 据实际需求，工程师可以选择适合的方法或组合多种方法，以实现对时序 信号的全面监测和分析。这些方法可以帮助工程师迅速定位和解决系统中 的时序问题，提高系统的性能和可靠性。

ddr3 示波器测试方法

ddr3 示波器测试方法 （最新版4篇） 目录（篇1） 1.示波器测试方法概述 2.DDR3 信号特点 3.基于示波器的 DDR3 眼图测试方法 4.示波器在 DDR3 测试中的应用优势 5.总结 正文（篇1） 一、示波器测试方法概述 示波器是一种用于观测电信号的电子仪器，可以将电信号转换成可视化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程。示波器可以测量各种波形的电压幅度，包括直流电压、正弦电压、脉冲电压等。在电子测试领域，示波器具有重要的应用价值。 二、DDR3 信号特点 DDR3（Double Data Rate 3）是一种内存模块的标准，其信号特点主要表现在以下几个方面： 1.传输速率：DDR3 内存模块的传输速率最高可达 2667 MT/s，相较于 DDR2 有较大的提升。 2.电压：DDR3 内存模块的工作电压较低，一般为 1.5V 或 1.35V，这有助于节省能耗。 3.芯片密度：DDR3 内存模块的芯片密度较高，使得其具有较小的体积和更轻的重量。 4.信号触发：DDR3 信号的触发方式与 DDR2 类似，采用 DQS（Data

Request Signal）信号进行触发。 三、基于示波器的 DDR3 眼图测试方法 基于示波器的 DDR3 眼图测试方法主要包括以下几个步骤： 1.连接示波器：将示波器的探头连接到 DDR3 内存模块的 DQS 和DQ 信号线上。 2.设置示波器：调整示波器的垂直和水平缩放，确保波形能够完整地显示在屏幕上。 3.触发示波器：设置示波器的触发方式为 DQS 信号，以便捕获 DQ 信号的完整波形。 4.观察眼图：通过示波器观察 DQ 信号的眼图，检查其是否符合 DDR3 规范要求的 1e-16 误码率。 四、示波器在 DDR3 测试中的应用优势 相较于其他测试方法，示波器在 DDR3 测试中具有以下优势： 1.高精度：示波器能够直接观测电信号，并转换成可视化的波形，具有较高的精度。 2.高效率：示波器可以快速捕捉信号波形，便于分析和调试。 3.多功能：示波器具有时钟恢复、眼图重建等功能，可以对信号进行全面的分析。 4.易于操作：示波器的操作界面较为简单，方便测试人员进行使用。 五、总结 基于示波器的 DDR3 眼图测试方法是一种有效、高效的测试方法，可以对 DDR3 内存模块的信号质量进行全面检测。 目录（篇2） 1.示波器测试方法概述