在誤碼率(BER)的測試中,碼型發(fā)生器會生成數(shù)十億個數(shù)據(jù)比特,并將這些數(shù)據(jù)比特發(fā)送給輸入設(shè)備,然后在輸出端接收這些數(shù)據(jù)比特。然后,誤碼分析儀將接收到的數(shù)據(jù)與發(fā)送的原始數(shù)據(jù)一位一位進(jìn)行對比,確定哪些碼接收錯誤,隨后會給出一段時間內(nèi)內(nèi)計算得到的BER。考慮誤碼率測試的需要,我們以下面的實(shí)際測試眼圖為參考,以生成BER圖,
ER圖是樣點(diǎn)時間位置BER(t)的函數(shù),稱為BERT掃描圖或浴缸曲線。簡而言之,它是在相對于參考時鐘給定的額定取樣時間的不同時間t上測得的BER。參考時鐘可以是信號發(fā)射機(jī)時鐘,也可以是從接收的信號中恢復(fù)的時鐘,具體取決于測試的系統(tǒng)。以上述的眼圖為參考,眼睛張開度與誤碼率的關(guān)系以及其BER 眼圖如何反映信號的品質(zhì)或質(zhì)量呢?海南PCI-E測試眼圖測量
信號上升時間與下降時間
一般測量上升及下降時間是以眼圖占20%~80%的部分為主,其中上升時間如下圖,分別以左側(cè)交叉點(diǎn)左側(cè)(20%)至右側(cè)(80%)兩塊水平區(qū)間作此傳遞信號上升斜率時間之換算,計算公式如下:
上升時間=平均(80%時間位準(zhǔn))-平均(20%時間位準(zhǔn))
由于時間位準(zhǔn)20%及80%是與信號位準(zhǔn)1 及0 有著相關(guān)性的。當(dāng)然,如果上升時間愈短,即愈能表現(xiàn)出眼圖中間的白塊,即可傳遞的信號及容忍誤碼比率較好。
Q因子(QFactor)
Q因子是用于測量眼圖信噪比的參數(shù),它的定義是接收機(jī)在比較好判決門限下信號功率和噪聲功率的比值,可適用于各種信號格式和速率的數(shù)字信號,其計算公式如下:其中,“1”電平的平均值topP與“0”電平的平均值baseP的差為眼幅度,“1”信號噪聲有效值1s與“0”信號噪聲有效值0s之和為信號噪聲有效值。Q因子綜合反映眼圖的質(zhì)量問題。Q因子越高,眼圖的質(zhì)量就越好,信噪比就越高。Q因子一般受噪聲、光功率、電信號是否從始端到終端阻抗匹配等因素影響。一般來說,眼圖中1電平的這條線越細(xì)、越平滑,Q因子越高。在不加光衰減的情況下,發(fā)送側(cè)光眼圖的Q因子不應(yīng)該小于12,接收測的Q因子不應(yīng)該小于6 海南PCI-E測試眼圖測量眼圖測量在通信系統(tǒng)分析中的應(yīng)用;
眼圖概念
數(shù)字信號的眼圖包含豐富的信息,體現(xiàn)了數(shù)字信號的整體特征,能夠很好地評估數(shù)字信 號的整體品質(zhì)。
用眼圖來分析串行信號是一種非常好的方法。有人誤解眼圖和模板,認(rèn)為是串行信號物理層指標(biāo)之一,其實(shí)不是。這是種非常好的方法, 不以至于很多規(guī)范都規(guī)定了模板,實(shí)際上這是必須的。
眼圖是各種數(shù)據(jù)碼型累計在一起的綜合結(jié)果,
眼圖的準(zhǔn)確形成涉及參考時鐘。對于源同步信號,可以以源同步時鐘或從源同步時鐘中 通過鎖相環(huán)提取的時鐘來形成眼圖,
眼圖中的“1”電平( top P)與“0”( base P )電平即是表示邏輯為1 或0 的電壓位準(zhǔn)值,實(shí)際中選取眼圖中間的20% UI 部分向垂直軸投影做直方圖,直方圖的中心值分別為“1”電平和“0”電平。
眼幅度表示“1”電平信號分布與“0”電平信號分布平均數(shù)之差,其測量是通過在眼圖位置附近區(qū)域(通常為零點(diǎn)交叉時間之間距離的20%)分布振幅值進(jìn)行的。
眼寬反映信號的總抖動,即是眼圖在水平軸所開的大小,其定義為兩上緣與下緣交匯的點(diǎn)(Crossing Point)間的時間差。交叉點(diǎn)之間的時間是基于信號中的兩個零交叉點(diǎn)處的直方圖平均數(shù)計算而來,每個分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差是從兩個平均數(shù)之間的差值相減而來。
眼高即是眼圖在垂直軸所開的大小,它是信噪比測量,與眼圖振幅非常相似。 品質(zhì)因子又稱為Q因子是用于測量眼圖信噪比的參數(shù)。Q因子是在比較好判決門限下信號功率和噪聲功率的比值;
目前,泰克提供的眼圖生成方案:
(1) 從數(shù)據(jù)恢復(fù)時鐘(CDR),眼圖模板測試:可以分為硬件CDR(PLL)和軟件CDR(PLL+其它)
(2) 測量眼圖的眼高、眼寬等關(guān)于眼圖的參數(shù)
(3) 根據(jù)上面測量到的數(shù)據(jù),繪制相關(guān)的圖形:
抖動:趨勢,頻譜,
直方圖, 浴盆曲線
根據(jù)上述的方案概況,
在實(shí)時示波器中,通常使用連續(xù)比特位的眼圖生成方法。首先,示波器采集到一長串連續(xù)的數(shù)據(jù)波形;然后,使用軟件CDR恢復(fù)時鐘,用恢復(fù)的時鐘切割每個比特的波形,從第1個、第2個、第3個、一直到第n-1個、第n個比特;一步是把所有比特重疊,得到眼圖。
其中,實(shí)時的眼圖生成方法如下:
軟件時鐘恢復(fù)
眼圖參數(shù)測量
全系列標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)測量,包括幅度、定時和抖動
低抖動低噪聲
單觸發(fā)事件,而不是ET方法中的多觸發(fā)事件,即觸發(fā)一次后連續(xù)采樣,減少了可能引入的抖動、噪聲
支持不同的時鐘恢復(fù)模型
鎖相環(huán) (PLL)? 相位內(nèi)插重復(fù)取樣 (恒定時鐘, 連續(xù)位)
數(shù)據(jù)相關(guān)分析
把跳變位與非跳變位分開
碼型長度檢測,進(jìn)行抖動分析 (Rj/Dj分離)
眼圖模板 什么是模板(Mask)測試?海南PCI-E測試眼圖測量
眼圖測試的USB接口鏈路故障定位方法;海南PCI-E測試眼圖測量
眼圖高度(眼高)的定義
眼圖高度即眼高,是測量眼圖的垂直開口高度,測量使用啟用色度余輝功能時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫,垂直直方圖是由落入定義眼圖的窗口內(nèi)的波形數(shù)據(jù)構(gòu)成的。可利用垂直直方圖找到九p、外以,以及波頂電壓與波底電壓的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
其中,為垂直直方圖的波頂峰值的平均電壓;/叩為垂直直方圖的波頂峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差;■base為垂直直方圖的波底峰值的平均電壓;債防。為垂直直方圖的波底峰值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。
眼圖寬度(眼寬)的定義
眼圖寬度即眼寬,是測量眼圖的水平開口大小,測量使用啟用色度余輝功能時創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫,水平直方圖由落入/理和Lse定義的窗口內(nèi)的波形數(shù)據(jù)創(chuàng)建。可以利用水平直方圖找到眼圖交叉點(diǎn)的平均時間值和標(biāo)準(zhǔn)偏差。應(yīng)考慮到,噪聲和抖動會使交叉點(diǎn)位置發(fā)生較大的變化及眼圖閉合。 海南PCI-E測試眼圖測量