在数字通信中,眼图提供了噪声如何影响系统性能的视觉指示。
使用眼图范围块来检查眼图信号。
您可以在眼图上获得以下测量值:
幅度测量
眼睛振幅
眼睛穿越振幅
眼睛过分百分比
眼睛的高度
视平线
眼睛的信噪比
质量因素
垂直眼睛开口
时间的测量
确定性抖动
横过时间
眼延迟
眼睛下降时间
眼睛上升时间
眼睛的宽度
水平让人大开眼界
峰抖动
随机抖动
均方根抖动
总抖动
测量假设眼图对象有有效的数据。一个有效的眼图有两个不同的眼交叉点和两个不同的眼水平。
确定性抖动、水平眼开度、质量因子、随机抖动和垂直眼开度测量采用双狄拉克算法。抖动是信号的定时事件与它在[1]时间内预期(理想)发生的偏差。抖动可以用双狄拉克模型来表示。双狄拉克模型假设抖动有两个组成部分:确定性抖动(DJ)和随机抖动(RJ)。DJ PDF由两个delta函数组成,一个位于μl一个在μ处R.假设RJ PDF为高斯分布,均值为零,方差为σ。
的总抖动(TJ)PDF是这两个pdf的卷积,它由两条高斯曲线组成,方差σ和平均值μl和μR.
双狄拉克模型在[5]中有更详细的描述。两个狄拉克函数的振幅可能不相同。在这种情况下,分析方法估计这些振幅,ρl和ρR.
您可以使用垂直直方图来获得各种振幅测量值。对于复杂信号,除非另有规定,否则测量同相分量和正交分量。
请注意
对于振幅测量,在测量之前,每个垂直直方图必须至少有一个箱体达到10次,以确保更高的精度。
眼睛振幅,以振幅单位(AU)衡量,定义为相邻两眼水平面的距离。NRZ信号只有两个电平:高电平(图中电平1)和低电平(图中电平0)。眼振幅是这两个值的差值。
眼睛穿越振幅是眼交叉发生时的振幅水平,以振幅单位(AU)衡量。分析方法使用交叉点垂直直方图的平均值乘以[3]来计算这个值。
下图是第一次视交叉时的垂直直方图。
眼睛过分百分比为眼交叉水平的位置与眼振幅的百分比。
眼睛的高度,以振幅单位(AU)衡量,定义为相邻两眼水平之间的3σ距离。
NRZ信号只有两个电平:高电平(图中电平1)和低电平(图中电平0)。眼睛高度是两个3σ点的差异。3σ点被定义为远离PDF平均值的三个标准偏差的点。
视平线是用来表示数据位的振幅电平,以振幅单位(AU)度量。
对于一个理想的NRZ信号,有两个眼睛水平:+A和-A。该分析方法通过估算EyeDelay周围窗口中垂直直方图的平均值来计算眼睛水平,这也就是眼睛交叉倍[3]之间的50%点。这个窗口的宽度由眼睛测量设置对象的EyeLevelBoundary属性决定。
该分析方法计算眼平边界内所有垂直直方图的平均值。平均垂直直方图显示两个不同的pdf文件,每个眼睛水平。
眼睛信噪比被定义为眼睛幅度与两个眼睛水平的标准偏差之和的比率。它可以表示为:
信噪比=
在哪里l1和l0分别表示眼睛水平1和0,σ1和σ2分别为眼第1级和0级的标准差。
对于NRZ信号,眼高1对应高电平,眼高0对应低电平。
分析方法计算质量因素就像眼睛的信噪比一样。然而,L的垂直直方图没有使用均值和标准差值1和σ1,分析方法使用使用双DIAC方法估计的平均值和标准偏差值。有关详细信息,请参阅[2]中的双DIRAC部分。
垂直眼睛开口被定义为EyeDelay的垂直直方图上的两个点之间的垂直距离,其对应于眼睛测量设置对象的Berthreshold属性定义的BER值。分析方法计算使用双DIRAC模型[5]的随机和确定性组件来计算此测量(请参阅双DIRAC部分)。眼睛开度测量的典型BER值是10-12年,近似对应于假设为高斯分布的7σ点。
您可以使用眼图的水平直方图来获得各种时间测量值。
请注意
对于时间测量,在测量之前,每个水平直方图必须至少有一个桶达到10次。
确定性抖动是抖动的决定性成分。用尾均值计算,用双dirac方法估计,如下[5]:
dj =μ.l- - - - - -μR
在μl和μR为双狄拉克算法返回的平均值。
眼睛交叉时间计算为每个交叉点的水平直方图的平均值,围绕参考幅度级别。此值以秒为单位测量。所有水平PDF的平均值在眼睛测量设置对象的交叉带宽定义的区域中计算。
该地区来自-一个全部的*BW到+一个全部的*BW,在那里一个全部的为眼图的总振幅范围(即,一个全部的=一个马克斯- - - - - -一个最小值),BW为交叉频带宽度。
因为本例假设每个跟踪有两个符号,所以该区域内的平均PDF表明有两个交叉点。
请注意
当眼视交叉时间测量在[-0.5/Fs, 0)秒间隔内时,时间测量将绕到眼图的末尾,即,测量绕2*Ts秒(其中Ts是符号时间)。对于复杂信号的情况,如果同相分支的跨越时间测量缠绕而正交分支的跨越时间测量不缠绕(或者反之),分析方法就会发出警告。
要避免时间包装或警告,请在眼图对象的MeasurementDelay属性的当前值中添加半符号持续时间延迟。这个额外的延迟将眼睛重新定位在范围的近似中心。
眼延迟是从眼的中点到时间原点的距离,以秒为单位。分析方法使用穿越时间来计算这个距离。对于对称信号,EyeDelay也是最佳采样点。
眼睛下降时间是眼睛测量设置对象的振幅阈值属性定义的高阈值和低阈值之间的平均时间。下降时间从眼睛振幅的10%到90%计算。
眼睛上升时间是眼睛测量设置对象的幅度测量物质的幅度特性定义的低阈值和高阈值之间的平均时间。上升时间计算为眼睛幅度的10%至90%。
眼睛的宽度是两个点之间的水平距离,三个标准差(3σ)从平均眼交叉时间到眼中心。的值眼睛的宽度测量是秒。
水平让人大开眼界水平直方图上两点之间的水平距离是否对应于的误码率值定义的BERThreshold眼测量设置对象的属性。测量的振幅值由ReferenceAmplitude
眼测量设置对象的属性。采用双狄拉克模型[5](见双狄拉克截面),考虑随机和确定性成分计算。
一个典型的的误码率睁眼测量值为10-12年,近似对应于假设为高斯分布的7σ点。
峰抖动是直方图的极端数据点之间的区别。
随机抖动定义为抖动的高斯无界分量。分析方法采用双dirac方法估计的尾标准差进行计算,如下[5]:
RJ= (问l+问R) *σ
在哪里
和
的误码率为计算随机抖动时的误码率。它被定义为BERThreshold眼测量设置对象的属性。
均方根抖动是从水平直方图计算的抖动的标准偏差。
总抖动为随机抖动和确定性抖动[5]的和。
Nelson Ou等,gbps速度串行互连的设计和测试模型,计算机设计与测试,第302-313页,2004年7 - 8月。
[2] HP E4543A Q因子和眼睛轮廓应用软件,操作手册,http://agilent.com
[3]安捷伦71501D眼图分析,用户指南,http://www.agilent.com
盖伊·福斯特,测量简介:检查采样范围抖动直方图,白皮书,synthesis Research, Inc., 2005年7月。
[5]抖动分析:双dirac模型、RJ/DJ和Q-Scale白皮书,安捷伦科技,2004年12月,http://www.agilent.com