眼图分析与测量详解

李军

首先我们先了解关于眼图的基本知识

数字信号的眼图中包含了丰富的信息，可以体现数字信号的整体特征，能够很好地评估数字信号的质量，因而眼图的分析是数字系统信号完整性分析的关键之一。

3、眼图和实时波形的区别

4、眼图的衡量指标

不同的眼图可以反映不同的信号质量，对于有经验的工程师可以从眼图上发现信号是否存在阻抗不匹配导致的反射，以及某种抖动成分偏大，甚至知道如何来优化眼图质量。总体来说：

6、眼图与存储深度

下图是Keysight实时示波器动态显示实时眼图的累积情况。眼图的左上角会显示累积的UI数以及示波器捕获的波形数。

另外，眼图既然是实时波形的叠加，对于眼图的分析也应该具有实时性。下图是Keysight实时示波器测出的眼图，在示波器窗口中能看到上半部窗口是实时波形的显示，下半部窗口是实时眼图的显示。这种同步实时性的显示功能可以让工程师更直观地对波形和眼图进行观察，更好地进行分析和调试工作。这种功能也是作为仪器厂商目前唯一支持的。

8、快速眼图的测量 (一键式眼图测量)

下图是我们针对一个10Gbps的高速信号，进行快速眼图测量，当波形显示出来后，只要点击Analyze菜单下面的“Quick Eye Diagrams”就可以快速地形成信号的眼图。

下图是使用Keysight示波器对V by One的信号进行眼图测量，该总线规范也要求了误码率1e-9下的眼图。在下面的眼图结果中可以看到不同误码率下的眼图轮廓，红色线就是误码率1e-9的眼图轮廓。

Keysight Infiniium示波器在v5.60固件版本后增加了Eye Contour(眼图轮廓)的功能，通过示波器捕获一定数量比特的数据，就可以分析描绘出不同误码率下的眼图轮廓。Eye Contour技术跟我们测量总体抖动差不多，也是采用Dual-Dirac双狄拉克模型。以测量出的实时眼图的中心为原点，然后对眼图进行多方位对角分割，计算出眼图在每条分割线的直方图，再通过对直方图的尾部进行拟合，就推算出更多样本数的分布，从而得到每条分割线上的不同误码率下的结果，最后将不同误码率下的结果分别地用线描绘在一起就得出了各个误码率的眼图轮廓。

Keysight Infiniium示波器新的用户操作界面具有非常强大的功能，在眼图的测试中，能够同时对多通道的信号进行眼图测量，使得测试效率得到进一步提升。下图是采用Keysight S系列示波器同时对4路VBO信号进行眼图测量，另外也可以对波形和眼图进行自定义显示和窗口的调整，非常具有人性化的特点。这种Multi-Channel Eye Measurement 多通道眼图测量功能目前也只有Keysight的示波器支持。 

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