占空比失真的定义
占空比失真为在中间域值处的眼图的下降沿和上升沿之间的时间量度,测量使用启用色 度余辉功能时创建的数据库。如果下降沿和上升沿准确地在中间阈值处交叉,则没有占空比 失真。在Define Measure菜单中设置中间阈值,默认值为50%。通过交叉点和中间域值的直 方图分析来测量占空比失真。
占空比失真可以按两种格式表示:时间或百分数。以时间格式表示时,应计算在中间阈 值处的下降沿中点与上升沿中点间的实际时间差;以百分数格式表示时,以占整个位宽的百 分数来计算时间差。 示波器眼图的概念和具体测试方法;山东测量眼图测量
分析实际眼图,再结合理论,一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,否则有些信息将无法呈现在屏幕上,八种状态形成的眼图
由上述的理论分析,结合示波器实际眼图的生成原理,可以知道一般在示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近(无串扰等影响),
如下所示:如果这八种状态组中缺失某种状态,得到的眼图会不完整,如下所示:
眼图中通常显示的是1.25UI的时间窗口,眼图的形状各种各样,通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。可以根据眼图的相关参数来判别眼图的好坏,从而可以衡量系统的性能。眼图相关的参数有很多,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,各个参数如下图中所示: 山东测量眼图测量密度优化的以太网眼图参数计算方法;
抖动,描述了信号的水平波动,即信号的某特定时刻相对于其理想时间位置上的短期偏离,
示波器观测到的抖动如下图所示。图中为抖动大的眼图的交点,其直方图是一个像素宽的交点块投射到时间轴上的投影。理想情况下应该为一个点,但由于码元的水平波动,导致其形成了一个区域。
器件生成的固有抖动称为抖动输出。其主要来源可以分为两个:随机抖动(RJ)和确定性抖动(DJ),其中确定性抖动(Deterministic Jitter)又可以分为周期性抖动(Periodic Jitter)、占空比失真(Duty Cycle Distortion)、码间干扰(Inter-Symbol Interference)和串扰。DCD源自时钟周期中的不对称性。ISI源自由于数据相关效应和色散导致的边沿响应变化。PJ源自周期来源的电磁捡拾,如电源馈通。串扰是由捡拾其它信号导致的。DJ的主要特点是,其峰到峰值具有上下限。DCD和ISI称为有界相关抖动,Pj和串扰称为不相关有界抖动,而RJ称为不相关无界抖动。另外,抖动分布是RJ和DJ概率密度函数的卷积。
眼高和眼宽
数字信号在采样前后,需要有一定的建立时间(SetupTime)和保持时间(HoldTime),数字信号在这一段时间内应保持稳定,才能保证正确采样,如图5.1中蓝色部分。而对于输入电平的判决,需要高电平的电压值高于输入高电平VIH,低电平的电压值地与输入低电平VIL,绿色部分。所以,我们可以得知比较早的采样时刻和比较晚的采样时刻
在比较好采样时刻,采样的误码率是比较低的,而随着采样时刻向时间轴两侧的移动,误码率不断增大,如图6所示。所以工程上也经常画出信号采样周期内误码率的变化曲线,称为澡盆曲线(Bathtub Curve)。 眼图分析与误码率分析有什么不同?
对于通用的串行信号,时钟是内嵌的,这时需要仪器从串行信号中恢复时钟,以恢复的 时钟为基准来形成眼图,
眼图分析与误码率分析有什么不同?
1、相对于误码率的测量,眼图测量既迅速又容易。
2、眼图能够提供更深层次的诊断信息。
3、眼图可以显示数字信号的整体品质。
4、能够进行子系统和组件的眼图分析(BER测试是一个系统级的测试)。
眼图如何反映信号的品质或质量呢?
(1)眼图显示被测信号的综合特征:上升时间和下降时间;过冲;下冲和振铃;占空比;抖动和噪声。
(2)眼图张开越大,表明对噪声和抖动的容许误差越大:
(3)眼图张开越大,表明接收器判断信号的准确度越好;
(4)眼顶、眼底和转换区域宽表明接收器判断信号的准确度变差; 分析波形和分析眼图有何区别?山东测量眼图测量
眼宽度(Eye Width)是水平两个眼交叉点(Crossing Point)之间的水平距离,单位为秒。山东测量眼图测量
眼图码间串扰
眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大,且眼图越端正,表示码间串扰越小;反之表示码间串扰越大。
当存在噪声时,噪声将叠加在信号上,观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰,“眼睛”将张开得更小。与间串扰时的眼图相比,原来清晰端正的细线迹,变成了比较模糊的带状线,而且不很端正。噪声越大,线迹越宽,越模糊;码间串扰越大,眼图越不端正。
眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息:可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱,有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响,评价一个基带系统的性能优劣;可以指示接收滤波器的调整,以减小码间串扰。 山东测量眼图测量