眼图

在电信中，眼图（也称为眼图）是一种示波器显示，其中来自接收器的数字信号被重复采样并应用于垂直输入，同时数据速率用于触发水平扫描。 之所以这样命名，是因为对于多种类型的编码，图案看起来像一对导轨之间的一系列眼睛。 它是评估信道噪声、色散和符号间干扰对基带脉冲传输系统性能的综合影响的工具。 该技术首先用于 WWII SIGSALY 安全语音传输系统。

从数学的角度来看，眼图是信号的概率密度函数 (PDF) 以单位间隔 (UI) 为模的可视化。 换句话说，它显示了信号在 UI 持续时间内处于每个可能电压的概率。 通常，颜色渐变会应用于 PDF，以便使较小的亮度差异更容易可视化。

可以通过分析显示得出几个系统性能测量值。 如果信号太长、太短、与系统时钟同步性差、太高、太低、噪声太大、变化太慢、下冲或过冲太多，都可以从眼图中观察到。 睁开的眼图对应于最小的信号失真。 由于符号间干扰和噪声导致的信号波形失真表现为眼图闭合。

计算眼图的xxx步通常是以量化形式获得正在分析的波形。 这可以通过使用足够带宽的示波器测量实际电气系统来完成，或者通过使用电路模拟器创建合成数据来评估拟议设计的信号完整性。 也可以结合使用这两种方法：模拟任意电路或传输线对测量信号的影响，或许可以确定信号在通过长电缆后是否仍可理解。 此时也可以应用插值，以增加每个 UI 的样本数并生成平滑、无间隙的绘图，从而更具视觉吸引力且更易于理解。

接下来，必须确定每个示例在 UI 中的位置。 根据信号的特性以及所用示波器和软件的功能，有几种方法可以做到这一点。 此步骤对于眼中抖动的准确可视化至关重要。

一种非常简单的切片方法是将示波器显示设置为略大于一个 UI 宽度，在信号的上升沿和下降沿触发，并启用显示持久性，以便所有测量的波形叠加到一个图中。 这具有几乎可以在任何示波器（甚至是全模拟示波器）上使用的优势，并且可以提供噪声和整体信号形状的良好可视化，但由于仪器的触发器重新同步绘图，因此完全破坏了信号的抖动内容 到每个用户界面。 使用此方法xxx可见的抖动是示波器本身的抖动，以及极高频率的抖动（周期小于 UI 的频率）。

让眼图显示信号中的抖动的一种简单方法是估计信号的符号率（可能通过计算已知时间窗口中过零的平均数）并在单个示波器捕获中获取许多 UI。 捕获中的xxx个零交叉被定位并声明为xxx个 UI 的开始，波形的其余部分被分成一个 UI 长的块。

这种方法对于符号率随时间保持完全相同的稳定信号可以充分工作，但是系统中的不准确性意味着一些漂移是不可避免的，因此在实践中很少使用。

在一些协议中，例如 SATA，符号率通过使用扩频时钟有意变化，因此假设固定速率将导致眼睛严重夸大信号上存在的实际抖动。 （虽然从严格意义上讲，时钟上的扩频调制在技术上是抖动，但这些系统的接收器旨在跟踪调制。信号完整性工程师xxx感兴趣的抖动是比调制速率快得多的抖动，接收器无法做到这一点 有效跟踪。）

对于某些协议，例如 HDMI，参考时钟与信号一起提供，以符号速率或以较低（但同步）的频率提供，符号时钟可以从中重建。 由于系统中的实际接收器使用参考时钟对数据进行采样，因此使用此时钟确定 UI 边界允许眼图忠实地显示接收器看到的信号。