眼图指标

❶ 在通信领域，什么是眼图

眼图是数字基带信号在信道中传输，加入了信道噪声，在接收端，使用示波器采用位同步所产生的图形。
之所以有眼是因为采用的是位同步，码字的不确定。
眼皮厚度是加入噪声幅度。
再从接收原理讲，收端要通过抽样判决来重现基带信号。当噪声过大时，抽样判决就会产生错误，产生误码。
该怎么看清楚了吧？
我建议，拿一个和基带信号同步的脉冲信号做为示波器的同步接CH2，信道信号接CH1并显示！
因为在测试结果中从波形上看象一只眼睛所以称作眼图。眼图是衡量USB，LAN稳定性的一个重要指标，USB，LAN是差分传输，考虑到差分阻抗，共模抑制，在眼图上都能看出来的。它有最高电平，最低电平，参考电压等参数指标。
微波，光通信等都能用到，可看抖动，消光比，波形等，眼睛睁得越大越好，不能是“沙眼”！
看眼图需要用示波器。眼越大误码率越小。
光谱仪也可以看，就是仪器有点贵。

❷ 什么仪器可以测量出lvds眼图

楼上所说的示波器是可以的，如泰克的DSA8200 、新款DSA8300需要添加TDR模块，操作使用简单，需要做好防静电措施。

现在用的比较多的是安捷伦/Agilent或者R&S 网络分析仪+特定夹具+测试软件来实现测试LVDS阻抗、衰减、眼图，如图：

❸ 眼图测量的参数

眼图中的“1”电平（ ）与“0”（ ）电平即是表示逻辑为1或0的电压位准值，实际中选取眼图中间的20%UI部分向垂直轴投影做直方图，直方图的中心值分别为“1”电平和“0”电平。
眼幅度表示“1”电平信号分布与“0”电平信号分布平均数之差，其测量是通过在眼图中央位置附近区域（通常为零点交叉时间之间距离的20%）分布振幅值进行的。
眼宽反映信号的总抖动，即是眼图在水平轴所开的大小，其定义为两上缘与下缘交汇的点（Crossing Point）间的时间差。交叉点之间的时间是基于信号中的两个零交叉点处的直方图平均数计算而来，每个分布的标准偏差是从两个平均数之间的差值相减而来。
眼高即是眼图在垂直轴所开的大小，它是信噪比测量，与眼图振幅非常相似。
下面详细介绍如消光比等一些复杂的概念，以帮忙理解眼图的性能。
（1）消光比（Extinction Ratio）
消光比定义为眼图中“1”电平与“0”电平的统计平均的比值，其计算公式可以是如下的三种：
消光比在光通信发射源的量测上是相当重要的参数，它的大小决定了通信信号的品质。消光比越大，代表在接收机端会有越好的逻辑鉴别率；消光比越小，表示信号较易受到干扰，系统误码率会上升。
消光比直接影响光接收机的灵敏度，从提高接收机灵敏度的角度希望消光比尽可能大，有利于减少功率代价。但是，消光比也不是越大越好，如果消光比太大会使激光器的图案相关抖动增加。因此，一般的对于 FP/DFB 直调激光器要求消光比不小于 8.2dB ，EML电吸收激光器消光比不小于10dB。一般建议实际消光比与最低要求消光比大 0.5~1.5dB。这不是一个绝对的数值，之所以给出这么一个数值是害怕消光比太高了，传输以后信号劣化太厉害，导致误码产生或通道代价超标。
（2）眼交叉比
眼图交叉比，是测量交叉点振幅与信号“1”及“0”位准之关系，因此不同交叉比例关系可传递不同信号位准。一般标准的信号其交叉比为50%，即表示信号“1”及“0”各占一半的位冷。为了测量其相关比率，使用如下图所示的统计方式。交叉位准依据交叉点垂直统计的中心窗口而计算出来的平均值，其比例方程式如下（其中的1及0位准是取眼图中间的20%为其平均值，即从40%~60%中作换算）：

随着交叉点比例关系的不同，表示不同的信号1或0传递质量的能耐。如下图所示，左边图形为不同交叉比例关系的眼图，对应到右边相关的1及0脉冲信号。同时也可以了解到在不同脉冲信号时间的宽度与图交叉比例的关系。

图 不同眼交叉比与脉冲信号的关系
对于一般的信号而言，平均分布信号位准1及0是最常见的。一般要求眼图交叉比为50%，即以相同的信号脉冲1与0长度为标准，来作相关参数的验证。因此，根据眼交叉比关系的分布，可以有效地测量因不同1及0信号位准的偏差所造成的相对就振幅损失分析。例如，眼交叉比过大，即传递过多1位准信号，将会依此交叉比关系来验证信号误码、屏蔽及其极限值。眼交叉比过小，即传递过多0位准信号，一般容易造成接收端信号不易从其中抽取频率，导致无法同步，进而产生同步损失。
（3）信号上升时间与下降时间
一般测量上升及下降时间是以眼图占20%～80%的部分为主，其中上升时间如下图，分别以左侧交叉点左侧(20%)至右侧(80%)两块水平区间作此传递信号上升斜率时间之换算，计算公式如下：
下降时间=平均(20%时间位准)-平均(80%时间位准)
图 眼图信号下降时间
如同上升时间一般，如果下降时间愈短，亦愈能表现出眼图中间的白色区块，可以传递的信号及容忍误码比率愈好。
（4）Q因子（Q Factor）
Q因子用于测量眼图信噪比的参数，它的定义是接收机在最佳判决门限下信号功率和噪声功率的比值，可适用于各种信号格式和速率的数字信号，其计算公式如下：
其中，“1”电平的平均值 与“0”电平的平均值
的差为眼幅度，“1”信号噪声有效值 与“0”信号噪声有效值 之和为信号噪声有效值。
Q因子综合反映眼图的质量问题。Q因子越高，眼图的质量就越好，信噪比就越高。Q因子一般受噪声、光功率、电信号是否从始端到终端阻抗匹配等因素影响。一般来说，眼图中1电平的这条线越细、越平滑，Q因子越高。在不加光衰减的情况下，发送侧光眼图的Q因子不应该小于12，接收测的Q因子不应该小于6 。
（5）平均功率
通过眼图反映的平均功率，即是整个数据流的平均值。与眼图振幅测量不同，平均功率则是直方图的平均值。如果数据编码正常工作，平均功率应为总眼图振幅的50%。
（6）抖动
抖动是在高速数据传输线中导致误码的定时噪声。如果系统的数据速率提高，在几秒内测得的抖动幅度会大体不变，但在位周期的几分之一时间内测量时，它会随着数据速率成比例提高，进而导致误码。因此，在系统中尽可能的减少这种相关抖动，提升系统总体性能。
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，示意图如下：

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。

图 抖动的眼图交点
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。
分析抖动以及其具体产生原因将有助于在系统设计时尽可能的减少抖动产生的影响，同时可以确定抖动对BER的影响，并保证系统BER低于某个最大值，通常是 。因此，抖动的形成原因直观的表示如下图：

1.3 眼图与系统性能
当接收信号同时受到码间串扰和噪声的影响时，系统性能的定量分析较为困难，一般可以利用示波器，通过观察接收信号的“眼图”对系统性能进行定性的、可视的估计。由眼图可以观察出符号间干扰和噪声的影响，具体描述如下：

图 眼图与系统性能的关系
眼图对于展示数字信号传输系统的性能提供了很多有用的信息：可以从中看出码间串扰的大小和噪声的强弱，有助于直观地了解码间串扰和噪声的影响，评价一个基带系统的性能优劣；可以指示接收滤波器的调整，以减小码间串扰，如：
眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。当存在噪声时，噪声将叠加在信号上，观察到的眼图的线迹会变得模糊不清。若同时存在码间串扰 ，“眼睛”将张开得更小。与无码间串扰时的眼图相比，原来清晰端正的细线迹，变成了比较模糊的带状线，而且不很端正。噪声越大，线迹越宽，越模糊；码间串扰越大，眼图越不端正。
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）最佳抽样时刻应 在 “眼睛” 张开最大的时刻。
（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，表示最大信号畸变。
（4）眼图中央的横轴位置应对应判决门限电平。
（5）在抽样时刻，上下两分支离门限最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的变动范围，这个变动范围的大小对提取定时信息有重要的影响。
1.4 眼图与误码率
在数字电路系统中，发送端发送出多个比特的数据，由于多种因素的影响，接收端可能会接收到一些错误的比特（即误码）。错误的比特数与总的比特数之比称为误码率，即Bit Error Ratio，简称BER。误码率是描述数字电路系统性能的最重要的参数。在GHz比特率的通信电路系统中（比如Fibre Channel、PCIe、SONET、SATA），通常要求BER小于或等于 。误码率较大时，通信系统的效率低、性能不稳定。影响误码率的因素包括抖动、噪声、信道的损耗、信号的比特率等。
在误码率（BER）的测试中，码型发生器会生成数十亿个数据比特，并将这些数据比特发送给输入设备，然后在输出端接收这些数据比特。然后，误码分析仪将接收到的数据与发送的原始数据一位一位进行对比，确定哪些码接收错误，随后会给出一段时间内内计算得到的BER。考虑误码率测试的需要，我们以下面的实际测试眼图为参考，以生成BER图，参考眼图如下所示：

图 参考眼图
BER图是样点时间位置BER(t)的函数，称为BERT扫描图或浴缸曲线。简而言之，它是在相对于参考时钟给定的额定取样时间的不同时间t上测得的BER。参考时钟可以是信号发射机时钟，也可以是从接收的信号中恢复的时钟，具体取决于测试的系统。以上述的眼图为参考，眼睛张开度与误码率的关系以及其BER图如下：

图 眼睛张开度与误码率的关系

图 BER(T)扫描或浴缸曲线
上述两图中，BER图与眼图时间轴相同，两侧与眼图边沿相对应，样点位于中心。BER一定时，曲线之间的距离是该BER上的眼图张开程度。在样点接近交点时，抖动会导致BER提高到最大0.5。
2 眼图的生成方法探讨
一般而言，生成眼图需要通过测量大量的数据，然后再从其中恢复得到。示波器测量眼图中，经过前期的数据采集，其内存中可以获得完整的数据记录。然后，利用硬件或者软件对时钟进行恢复或提取得到同步时钟信号，用此时钟信号与数据记录中的数据同步到每个比特，通过触发恢复的时钟，把数据流中捕获的多个1 UI(单位间隔，相当于一个时钟周期)的信号重叠起来，也即将每个比特的数据波形重叠，最后得到眼图。示波器眼图的形成示意图如下：

图 示波器眼图的形成原理
从上面的形成原理图中可以看出，通过用恢复的时钟信号等间隔的触发数据记录中的信号，将这些截取到的单位UI波形叠加在一起，就形成了眼图。
通过以上的分析，从采集到的数据中恢复出时钟信号对于眼图的生成至关重要。因此，眼图与CLK的关系如下：
（1）采样示波器的CLK通常可能是用户提供的时钟，恢复时钟，或者与数据信号本身同步的码同步信号.
（2）实时示波器通过一次触发完成所有数据的采样，不需附加的同步信号和触发信号。通常通过软件PLL方法恢复时钟.
因此，这里有必要介绍下时钟恢复电路的功能（参考英文如下）：
„ Clock and Data Recovery (CDR) circuit functions:
„ First to recover the clock signal (CR) from the received data stream (input signal).
„ Use the CR to perform timing and amplitude-level decisions on the incoming signal.
„ Regenerate the data stream (DR), with timing and amplitude characteristics, synchronized with the recovered clock (CR) or regenerated system clock.
译为：
（1）从接收到的数据流中恢复出原采样时钟信号
（2）利用恢复的时钟信号来衡量输入信号的时间、幅度等级等性能
（3）在输入信号的时间和幅度等特性基础上重新生成数据流，并且与恢复的时钟信号或重新生成的系统时钟同步。
目前，对于时钟恢复的方法，大多数用到的是基于锁相环的时钟恢复方法。锁相环包括鉴相器（phase detector）、环路滤波器（loop filter）、压控振荡器（voltage controlled oscillator，简称VCO）三个基本部分组成，其基本的原理框图如下所示：

图 锁相环原理框图
总体而言，锁相环对于时钟恢复的重要性可以体现在以下几个方面：
（1）完全集成的，并且不需要外部的参考时钟信号
（2）确保时钟信号与数据同步
（3）对时钟信号提供监视功能，当锁相环失锁时提供警报
（4）优化误码率——调整关于数据信号的时钟相位
参考来自下述文章：
„ Phase-Locked Loop (PLL) necessary for clock recovery:
„ Fully integrated and does not require an external reference clock.
„ Ensure alignment of the clock with the middle of a data word.
„ Monitors the CR and provides a Loss-of-Lock (LOL) alarm when the PLL loses lock.
„ for Optimized bit error rate (BER) – adjust clock phase relative to the data signal.
测试高速串行数据信号的眼图与抖动的仪器都使用了基于锁相环的时钟恢复方法。其中，实时示波器主要使用软件PLL来恢复参考时钟，取样示波器和误码率测试仪都使用硬件PLL来恢复时钟。采用软件恢复时钟方法，捕获长数据波形，将数据与恢复时钟逐位比较，完成眼图、抖动、误码率测试。可分析捕获的串行数据的每一个Bit位，避免了触发抖动和硬件恢复时钟抖动导致的测量不精确，CDR抖动和触发抖动理论为0。
目前，泰克提供的眼图生成方案：
（1） 从数据恢复时钟（CDR），眼图模板测试：可以分为硬件CDR（PLL）和软件CDR（PLL+其它）
（2） 测量眼图的眼高、眼宽等关于眼图的参数
（3） 根据上面测量到的数据，绘制相关的图形：
抖动：趋势，频谱,直方图, 浴盆曲线
根据上述的方案概况，硬件的时钟恢复原理如下框图所示：

图 泰克硬件时钟恢复方案框图
在实时示波器中，通常使用连续比特位的眼图生成方法。首先，示波器采集到一长串连续的数据波形；然后，使用软件CDR恢复时钟，用恢复的时钟切割每个比特的波形，从第1个、第2个、第3个、一直到第n-1个、第n个比特；最后一步是把所有比特重叠，得到眼图。其中，实时的眼图生成方法如下：
„ 软件时钟恢复
„ 眼图参数测量
„ 全系列标准专用参数测量，包括幅度、定时和抖动
„ 低抖动低噪声
„ 单触发事件，而不是ET方法中的多触发事件，即触发一次后连续采样，减少了可能引入的抖动、噪声
„ 支持不同的时钟恢复模型
„ 锁相环 (PLL)
„ 相位内插重复取样 (恒定时钟, 连续位)
„ 数据相关分析
„ 把跳变位与非跳变位分开
„ 码型长度检测，进行抖动分析 (Rj/Dj分离)

❹ USB2.0 High-Speed眼图测试连接图和Full Speed的连接图一样吗

不一样啊，highspeed必须用差分单路探头，而fullspeed可以用双路探头，另外，在示波器的配置上也不一样。

❺ 测试以太网眼图需要多少带宽的示波器

眼图测试最低要一个G以上的带宽才可以。

❻ E5071C如何测试眼图_具体的步骤

一．面板上常使用按键功能大概介绍如下：

Meas 打开后显示有：S11  S21  S12  S22  （S11  S22为反射，S21  S12  为传输）注意：驻波比和回波损耗在反射功能测试，也就是说在S11或者S22里面测试。

Format 打开后显示有：Log Mag———SWR———-里面有很多测试功能，如上这两种是我们常用到的，Log Mag为回波损耗测试，SWR 为驻波比测试。

Display打开后显示有:Num of Traces  (此功能可以打开多条测试线进行同时测试多项指标，每一条测试线可以跟据自己的需求选择相对应的指标，也就是说一个产品我们可以同时测试驻波比和插入损耗或者更多的指标）

Allocate Traces (打开此功能里面有窗口显示选择，我们可以 跟据自己的需求选择两个窗口以上的显示方式）

Cal 此功能为仪器校准功能：我们常用到的是打开后在显示选择：Calibrate（校准端口选择，我们可以选择单端口校准，也可以选择双端口校准）

Trace Prev  此功能为测试线的更换设置

Scale  此功能为测试放大的功能，打开后常用到的有：Scale/Div

10DB/Div  为每格  测试10DB，我们可以跟据自己的产品更改每格测量的大小，方便我们看测试结果

❼ USB眼图和USB IF的测试好做吗，第三方检测机构能出报告吗

香港标准及检定中心（STC）成为在中国及香港唯一一家提供USB-IF 认证测试（USB眼图测试）服务的机构。
眼图测试主要：EL_2 EL_4 EL_5 Data Eye and Mask Test、EL_6 Device Rise Time、EL_6 Device Fall Time、EL_7 Device Non-Monotonic Edge Test

USB-IF 测试在一个星期以内便可以完成（而证书的申请则需要根据USB-IF 审核的周期而定）。
USB-IF 是一项专利技术，任何使用该专利及标志的机构都须获得USB-1F 授权认可，否则将受到检控。
USB兼容性测试程序能检测装置是否符合规范并能否与其它USB装置共同运作，唯有通过兼容性测试的装置才能贴上USB的认可LOGO.USB-IF所进行的兼容性测试是为了确保所有使用者能使用正常运作的USB装置，由于所有USB厂商彼此互相依赖以建立商誉，因此这套测试过程亦显得格外重要。若是有任何一位使用者不满意其使用的USB装置，那么很可能就会连带影响使用者后续使用其它USB装置的意愿。在美国，84%的产品是由实验室测试的（2003年则67%），大型买家只会接受附有USB的产品。USB测试的产品包括：内置主机适配器，相机，键盘，网络装置，打印机，磁盘驱动器，音响，台式计算机，媒体卡阅读机，笔记本电脑，可移动媒体，电话，蓝牙，电子游戏装置，鼠标，OTG装置，扫描仪，玩具，CD/DVD，硬盘机，移动电话，PDA，扬声器，电缆接驳器，插座，调制解调器，存储装置，I/O适配器，显示器，电源保护等。
STC 是一家提供USB-IF 测试、FCC、CE 和电器安全测试等一站式的检测服务机构。
USB Implementers Forum (USB-IF)是一个致力于推广并发展Universal Serial Bus技术性的非营利性组织，USB组织提供了标准的传输接口规格，让计算机与外围设备间的连接轻松许多。一般应用到USB的信息产品包括了打印机、键盘、屏幕、网络装置、扫描仪等。USB IF本身是个自愿性的标志（logo）认证，是一个专利性认证。

❽ USB测试里眼图测试是什么意思

眼图是指利用实验的方法估计和改善（通过调整）传输系统性能时在示波器上观察到的一种图形。观察眼图的方法是：用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端，然后调整示波器扫描周期，使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步，这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛，故称 为 “眼图”。从“眼图”上可 以观察出码间串扰和噪声的影响，从而估计系统优劣程度。另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰和改善系统的传输性能。眼图的成因：，扫描所得的每一个码元波形将重叠在一起，从而形成眼图。总的来说是一个抗干扰的选项

采纳哦

❾ STM32+USB3300怎么做眼图测试，进入测试发包时，没波形，在DP,DM加上拉才有，实际应用USB不需要上啦。

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已采纳
对于你说的，你要分以下几步解决：1、调通SPI协议，成功获取芯片采集数据。在调协议时，可以参照stm32的SPI例程，配置好各个寄存器。
2、调通SPI协议之后，就是调通你的USB协议了。尤其是其传输协议。这这方面也是有很多例程的。
3、电脑上位机。即你传输数据给电脑后，通过电脑上的上位机查看数据。上位机很多，随便下个就可以了。
总而言之，你要分步骤调通每个模块，每个模块都是有例程的，调通之后你的任务就是将这些模块连接起来了。

❿ 在实际中怎样调节示波器参数才能获得眼图

用示波器测试眼图有三种方法，根据测试效果和对示波器的要求来分，如下：
1，示波器带有眼图测量功能。这种情况下，直接打开功能，仪器自动测试，自动恢复时钟并测试出张开度、抖动等参数，效果最好，而且是定量测试
2，示波器不带眼图测量功能，测试的信号包括数据线和时钟线。这时可以使用时钟信号作为触发信号来测试数据信号的眼图。这种方法也很不错，可以比较准确的看出眼图形状，误差小，操作简单
3，示波器不带眼图测量功能，信号只有一根数据线，这个时候是不能做眼图测试的，如果一定要测也只能定性测试，方法是：使用示波器上升沿触发信号，并将触发点迁移到不能移动为止，触发示波器，打开波形保持，可以大致看信号的眼图，但是结果会偏好，至少抖动会偏小