眼图分析方法

信号完整性分析基础系列之一

“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。< /p>

如果将输入波形输入示波器的

Y

轴，

并且当示波器的水平扫描周期和 码元定时同步时，

适当

调整相位，

使波 形的中心对准取样时刻，

在示波器上显示的图形很象人的眼睛，

因此被称为眼图

（

Eye Map

）。

二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。眼图

是由各段码元波形叠加而成的，

眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻，

位于两峰值中间的水平线

是判决门限电平。

在无码间串扰和噪声的理想情况下，

< br>波形无失真，

每个码元将重叠在一起，

最终在示波器上< /p>

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，

< br>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。

图一

眼图

（

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。

”

是该专门写篇文章详细讲解眼图了！

写得不正确、不到位的地方，恳请大

家指正，以使这篇文章将能不断修改完善，有益于广 大工程师们的学习。

一、串行数据的背景知识

串行信号种类繁多，在图二所示的有

PCI Express,Rapid

IO,DVI,S-ATA,USB,SDH,XAUI

，等，其实现在的流行总线还远不止这些。每年都

出来一些新流 行的串行总线。

每些总线差不多都有一个权威机构来定义该总线的

信号标准和测试规范，

这些机构成员多是由来自于不同公司的专家兼职担任。

当

然，

关于

PC

的串行总线差不多由

Intel

来领导。

图三所示某基于

Intel

Chipse t

的笔记本电脑的框架图中的各种总线

,

除了

DDR

和

FSB

是并行数据

之外

,

其它都是< /p>

串行数据了。

这些权威机构除了定义规范，

当然也会有一些利益博弈。

所以有新

的利益集团

(

这是一个中性的词

)

策划 推广的时候就可能有新的总线规范出台，

这

就象

3G

有三种标准一样。

你方唱罢我登场，搞得下游厂商手忙脚乱。

串行数据总线越来越多，

权威 机构定义的测试规范也纷繁芜杂，

我一直觉得

该将这么多的权威 机构统一为一个权威机构，就叫“串行总线国际工程师协会”

好了，

如果力科最先发起并领导这个协会，

然后定义一系列的串行信号测试规范