眼图的形成
眼图中包含的信息
对于一幅真实的眼图,首先我们可以看出数字波形的平均上升时间(Rise Time)、下降时间(Fall Time)、上冲(Overshoot)、下冲(Undershoot)、门限电平(Threshold/Crossing Percent)等基本的电平变换的参数。
电平变换参数
信号不可能每次高低电平的电压值都保持完全一致,也不能保证每次高低电平的上升沿、下降沿都在同一时刻。由于多次信号的叠加,眼图的信号线变粗,出现模糊(Blur)的现象。所以眼图也反映了信号的噪声和抖动:在纵轴电压轴上,体现为电压的噪声(Voltage Noise);在横轴时间轴上,体现为时域的抖动(Jitter)。 在眼图怎么观察误码率呀?HDMI测试眼图测量HDMI测试

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。 HDMI测试眼图测量HDMI测试眼图形成理论研究(关于眼图的原理、基础及测量);

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。
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。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(EyeMap)。眼图测量在通信系统分析中的应用;

眼图概念
数字信号的眼图包含丰富的信息,体现了数字信号的整体特征,能够很好地评估数字信 号的整体品质。
用眼图来分析串行信号是一种非常好的方法。有人误解眼图和模板,认为是串行信号物理层指标之一,其实不是。这是种非常好的方法, 不以至于很多规范都规定了模板,实际上这是必须的。
眼图是各种数据码型累计在一起的综合结果,
眼图的准确形成涉及参考时钟。对于源同步信号,可以以源同步时钟或从源同步时钟中 通过锁相环提取的时钟来形成眼图, 主信号眼图测量调顶信号调顶深度的方法及系统;HDMI测试眼图测量HDMI测试
在DDR4的 眼图测试分析;HDMI测试眼图测量HDMI测试
而对于很多高速的串行总线信号来说,由于时钟信息嵌入在数据流里,所以需要测量设备有相应的时钟恢复功能(可能是硬件的也可能是软件的),能够先从数据流里提取出时钟,然后以这个时钟为基准对数据比特进行叠加才能形成眼图。因此,很多高速串行数字信号的眼图测试通常需要该示波器或测量设备有相应的时钟恢复功能。下图是个对串行数据流进行软件时钟恢复的例子。
真正意义的眼图是以时钟为基准进行叠加的:眼图测量的根本目的是判断该数据信号相对于其时钟信号(可能是专门的时钟通道也可能是内嵌的时钟信息)的建立/保持时间窗口、采样时的信号幅度等参数满足标准要求,所以眼图测量一定是要以其参考时钟为基准进行信号叠加才有意义。有时用数据信号自身的边沿触发进行自然叠加也能形成类似眼图的形状,但这不是真正意义上的眼图。 HDMI测试眼图测量HDMI测试
理论分析得到如下几条结论,在实际应用中要以此为参考,从眼图中对系统性能作一论述: (1)比较好抽样时刻应 在 “眼睛” 张开比较大的时刻。 (2)对定时误差的灵敏度可由眼图斜边的斜率决定。斜率越大,对定时误差就越灵敏。 (3)在抽样时刻上,眼图上下两分支阴影区的垂直高度,表示比较大信号畸变。 (4)眼图的横轴位置应对应判决门限电平。 (5)在抽样时刻,上下两分支离门限近的一根线迹至门限的距离表示各相应电平的噪声容限,噪声瞬时值超过它就可能发生错误判决。 (6)对于利用信号过零点取平均来得到定时信息的接收系统,眼图倾斜分支与横轴相交的区域的大小表示零点位置...