信號完整性的第一步—搞懂眼圖在傳統汽車工程師的世界里,1MHz以上的信號就覺得是高頻了,那個時候很少會考慮信號完整性,眼圖更是聞所未聞。智能網聯汽車的興起,千兆以太網來了,DDR來了,GPS來了,4G,5G來了,汽車工程師突然成了通信工程師,我們還是我們,走線卻不再是那根走線。眼圖是信號完整性的第一步,看懂眼圖也算我們入行了。
觀察眼圖的方法是:用一個示波器跨接在接收濾波器的輸出端,然后調整示波器掃描周期,使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步,這時示波器屏幕上看到的圖形像人的眼睛,故稱 為 "眼圖"。 眼睛張開度與誤碼率的關系。廣東設備眼圖測試廠家現貨
系統性能當接收信號同時受到碼間串擾和噪聲的影響時,系統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,眼圖對于展示數字信號傳輸系統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,評價一個基帶系統的性能優劣;可以指示接收濾波器的調整,以減小碼間串擾,眼圖的“眼睛”張開的大小反映著碼間串擾的強弱。“眼睛”張的越大,且眼圖越端正,表示碼間串擾越小;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。 廣東信號完整性測試眼圖測試數字信號眼圖測試系統。
在實際系統中,完全消除碼間串擾是十分困難的,而碼間串擾對誤碼率的影響目前尚無法找到數學上便于處理的統計規律,還不能進行準確計算。為了衡量基帶傳輸系統的性能優劣,在實驗室中,通常用示波器觀察接收信號波形的方法來分析碼間串擾和噪聲對系統性能的影響,這就是眼圖分析法。眼圖是一系列數字信號在示波器上累積而顯示的圖形,它包含了豐富的信息,從眼圖上可以觀察出碼間串擾和噪聲的影響,體現了數字信號整體的特征,從而估計系統優劣程度,因而眼圖分析是高速互連系統信號完整性分析。另外也可以用此圖形對接收濾波器的特性加以調整,以減小碼間串擾,改善系統的傳輸性能。
眼圖是怎么形成的一般均可以用示波器觀測到信號的眼圖,其具體的操作方法為:將示波器跨接在接收濾波器的輸出端,然后調整示波器掃描周期,使示波器水平掃描周期與接收碼元的周期同步,這時示波器屏幕上看到的圖形就稱為眼圖。示波器一般測量的信號是一些位或某一段時間的波形,更多的反映的是細節信息,而眼圖則反映的是鏈路上傳輸的所有數字信號的整體特征。如果示波器的整個顯示屏幕寬度為100ns,則表示在示波器的有效頻寬、取樣率及記憶體配合下,得到了100ns下的波形資料。但是,對于一個系統而言,分析這么短的時間內的信號并不具有代表性,例如信號在每一百萬位元會出現一次突波(Spike),但在這100ns時間內,突波出現的機率很小,因此會錯過某些重要的信息。如果要衡量整個系統的性能,這么短的時間內測量得到的數據顯然是不夠的。設想,如果可以以重復疊加的方式,將新的信號不斷的加入顯示屏幕中,但卻仍然記錄著前次的波形,只要累積時間夠久,就可以形成眼圖,從而可以了解到整個系統的性能,如串擾、噪聲以及其他的一些參數,為整個系統性能的改善提供依據。一個完整的眼圖應該包含從"000"到"111"的所有狀態組,且每一個狀態組發生的次數要盡量一致。眼圖測試系統儀器儀表?
產生抖動的原因有很多,常見的一種由于噪聲引起的。
一個帶噪聲的數字信號及其判決。一般我們把數字信號超過閾值的狀態判決為“1”,把低于閾值的狀態判決為"0",由于信號的上升沿不是無限陡的,所以噪聲會引起信號過閾值點時刻的左右變化,這就是由噪聲引起的信號抖動。由于噪聲是隨機的、無界的,因此造成的隨機抖動也是隨機的、無界的、也就是說理論上隨著樣本數的增加隨機抖動的峰峰值是無窮大,所以通常用隨機抖動的RMS值而不是峰峰值來衡量隨機抖動的大小。理想的隨機抖動應該是一個高斯分布,所以有時候也會根據系統誤碼率的要求,對隨機抖動的RMS值乘以一個系數,再和確定性抖動一起計算系統的總體抖動。隨機抖動的大小取決于系統的噪聲,和發送的碼型無關,因此早期在沒有專門的抖動分解軟件時,是讓被測件產生一個周期性的0101的碼型來進行隨機抖動的測試。 眼圖測試 系統參數主要介紹?自動化眼圖測試
眼圖測試及其疑難問題探討?廣東設備眼圖測試廠家現貨
(3)真正意義的眼圖是一時鐘為基準進行疊加的:眼圖測量的根本目的是判斷該數據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滿足標志要求,所以眼圖測量一定要以其參考時鐘為基準進行信號疊加才有意義。有時用數據信號自身的邊沿觸發進行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀,但這不是真正意義上的眼圖。
(4)低速信號眼圖:很多速率不大太高總線也可以做眼圖測量,但由于數據比特較寬,上升時間相對于數據比特寬度占的比例很小,所以一些低速數字信號的眼圖可能比較方正或者比較規整,看起來不太像眼睛,但從物理含義上說這仍然是一種眼圖。 廣東設備眼圖測試廠家現貨
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