眼图测试标准
信号完整性分析基础系列之一——眼图测量
信号完整性分析基础系列之一——关于眼图测量（上）汪进进美国力科公司深圳代表处内容提要：本文将从作者习惯的无厘头漫话风格起篇，从四个方面介绍了眼图测量的相关知识：一、串行数据的背景知识; 二、眼图的基本概念; 三、眼图测量方法; 四、力科示波器在眼图测量方面的特点和优势。
全分为上、下两篇。
上篇包括一、二部分。
下篇包括三、四部分。
您知道吗？眼图的历史可以追溯到大约47年前。
在力科于2002年发明基于连续比特位的方法来测量眼图之前，1962年-2002的40年间，眼图的测量是基于采样示波器的传统方法。
您相信吗？在长期的培训和技术支持工作中，我们发现很少有工程师能完整地准确地理解眼图的测量原理。
很多工程师们往往满足于各种标准权威机构提供的测量向导，Step by Step，满足于用“万能”的Sigtest软件测量出来的眼图给出的Pass or Fail结论。
这种对于Sigtest的迷恋甚至使有些工程师忘记了眼图是可以作为一项重要的调试工具的。
在我2004年来力科面试前，我也从来没有听说过眼图。
那天面试时，老板反复强调力科在眼图测量方面的优势，但我不知所云。
之后我Google“眼图”，看到网络上有限的几篇文章，但仍不知所云。
刚刚我再次Google“眼图”，仍然没有找到哪怕一篇文章讲透了眼图测量。
网络上搜到的关于眼图的文字，出现频率最多的如下，表达得似乎非常地专业，但却在拒绝我们的阅读兴趣。
“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（Eye Map）。
光眼图测试分析
retsU6.84 dB (86105B#101) 6.23 dB (86105B#102)Page 2确定比特能量需要在比特周期内积分瞬态的功率。
ER = the ratio of:the energy used to transmit a logic level ‘1’energy used to transmit a logic level ‘0’retsPage 4retsnU执行完消光比较准后，典型残留量为2 µW ±2% (86105C)Page 6retsretsPage 11典型的激光发射机波形Page 12ü0.75 x 速率@-3dB(4阶贝塞尔汤姆逊滤波器)ü两个滤波器都符合规范ü实际情况并不完全是理想的Un Re gi st er edPage 13AB•比较相同的Scale 下，两个模块测试眼图只见的差异，可以判断是否存在AC Gain•比较存在测量差异的两个模块的平均功率,”1”,”0”电平，可以判断是否存在DC GainPage 14实际滤波器频响影响消光比测量不同的模块，不同的配置造目前的条件和标准下，我们不可能对消光比测试提出更高的要求Re gi st er edretsPage 1886105C pre-installed its typical ER CF value for each rateUn Rst erretsigePage 21Page 22参考消光比测试装置Un Rgi st er edPage 23我们的建议Un Re gi st e r edPage 25选择具有比较理想的波形的发射机（Golden Device ）安捷伦提供刚送到安捷伦实验室进行过ER “校准”的GoldenDelta 的标准器件的ER模块测试结果，对每个模块计算相应过校准的模块被测模块st er ed。
眼图测试（信号完整性测试）-HDMI2.1
眼图测试（信号完整性测试）-HDMI2.1眼图测试（信号完整性测试）-HDMI2.1HDMI是指⾼清多媒体接⼝，英⽂全称HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI接⼝⼴泛应⽤于机顶盒、个⼈计算机、电视、游戏主机、综合扩⼤机、数字⾳响与电视机等设备。
HDMI是⼀种全数字化视频和声⾳发送接⼝，可以发送未压缩的⾳频及视频信号。
⽬前HDMI2.1CTS规范已经全⾯发布，随着HDMI2.1技术更新，HDMI2.1与HDMI1.4/2.0技术规范⼤不同，最新的HDMI2.1规范增加了8K分辨率和eARC的⽀持，给产品开发和测试带来了诸多挑战。
HDMI2.1信号完整性性测试整体⽅案完全向下兼容HDMI?2.0/1.4b，总有关HDMI2.1信号量测相关内容，值得测试⼯程师阅读，篇幅较长，内容概况如下：1、HDMI2.1?有那些新功能2、HDMI2.1Source信号完整性测试⽅案3、HDMI2.1Sink信号完整性测试⽅案⼀HDMI2.1有哪些新功能图1.1?HDMI框图图1.2?HDMITMDS差分对图1.3?HDMI链路测试点?图1.4?HDMI?新功能?图1.5?HDMI?FRL(Fix edRateLink)Mode图1.6HDMI?FRLLinkTraining状态机图1.7?HDMI?FRLLinkTraining流程图1.8?HDMISCDC架构⼆HDMI2.1?Source信号完整性测试⽅案1、HDMI 2.1Source测试挑战：(1)推荐⽰波器和探棒带宽的20GHz或以上(2)新的HDMI2.1治具(3)HDMI 2.0fixture不适⽤于HDMI2.1测试(4)复杂的测试⽅法，考虑插⼊损耗和串扰(5)Source测试需要⽀持新的cable模型和均衡技术(6)Cable模型?Worstcablemodel3?和?ShortCableModel3(7)?DFEandCTLE(8)?EDID/SCDC控制器需要升级(9)涉及多次采集(10)9个测试项⽬，需要超过34次和采集和90+波形图2.1?FRLSource测试项⽬图2.2?HDMI2.1Source测试配置图2.3?FRLSo urce测试⾃动化采集图2.4?FRLSource测试⾃动化采集的难点图2.5?HDMI?2.1?FRL?TX测试装置图2.6FRLSource测试端接电压图2.7?FRLSource测试?单端/差分信号采集图2.8?FRLSource测试?EDID设置图2.9?FRLSource测试?信号速率设定图2.10?FRLSource测试?码型设定图2.11?FR LSource测试TP2_EQEye图2.12?FRLSource测试⼀致性软件图2.13?FRLSource⼿动测试⽅案HDMI2.1Source测试⼩结：(1)HDMI2.1⽅案MOI已获HDMI协会组织的⼀致性规范批准；(2)HDMI认证中⼼(ATC)已正式采⽤泰克HDMI2.1⽅案；(3)⽀持4通道符合CTS规范的>20GHz全带宽同时采集，⾼效省时；(4)?真正的全⾃动化，过程中⽆需任何⼈⼯⼲预，⼀次连接且测试中⽆须改变任何连接，DUT的测试码型和速率切换实现全⾃动控制。
眼图——概念与测量
眼图——概念与测量中文名称：眼图英文名称：eye diagram；eye pattern定义：示波器屏幕上所显示的数字通信符号,由许多波形部分重叠形成，其形状类似“眼”的图形。
“眼”大表示系统传输特性好；“眼”小表示系统中存在符号间干扰。
一．概述“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。
在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，每个码元将重叠在一起，最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的“眼睛”，“眼”开启得最大。
当有码间串扰时，波形失真，码元不完全重合，眼图的迹线就会不清晰，引起“眼”部分闭合。
若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，“眼”开启得小了，因此，“眼”张开的大小表示了失真的程度，反映了码间串扰的强弱。
由此可知，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响，可评价一个基带传输系统性能的优劣。
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。
通常眼图可以用下图所示的图形来描述，由此图可以看出：眼图的重要性质（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。
显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。
（2）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜率越大，系统对定时抖动越敏感。
（3）眼图左（右）角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真量，在许多接收设备中，定时信息是由信号零点位置来提取的，对于这种设备零点失真量很重要。
（4）在抽样时刻，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量。
（5）在抽样时刻上、下两阴影区间隔的一半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决。
（6）横轴对应判决门限电平。
眼图测量基础知识
—“眼图就是象眼睛一样形状的图形。
”眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。
眼图上通常显示的是1.25UI的时间窗口。
眼睛的形状各种各样，眼图的形状也各种各样。
通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。
图六的眼图有“双眼皮”，可判断出信号可能有串扰或预（去）加重。
图七的眼图“眼睛里布满血丝”，这表明信号质量太差，可能是测试方法有错误，也可能是PCB布线有明显错误。
图八的眼图非常漂亮，这可能是用采样示波器测量的眼图。
图五眼图定义图六“双眼皮”眼图由于眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特位信息，所以成为了衡量信号质量的最重要工具，眼图测量有时侯就叫“信号质量测试（Signal Qu ality Test,SQ Test）”。
此外，眼图测量的结果是合格还是不合格，其判断依据通常是相对于“模板（Mask）”而言的。
模板规定了串行信号“1”电平的容限，“0”电平的容限，上升时间、下降时间的容限。
所以眼图测量有时侯又被称为“模板测试（Mask Test）”。
模板的形状也各种各样，通常的NRZ信号的模板如图五和图八蓝色部分所示。
在串行数据传输的不同节点,眼图的模板是不一样的，所以在选择模板时要注意具体的子模板类型。
如果用发送端的模板来作为接收端眼图模板，可能会一直碰模板。
但象以太网信号、E1/T1的信号，不是NRZ码形，其模板比较特别。
当有比特位碰到模板时，我们就认为信号质量不好，需要调试电路。
有的产品要求100%不能碰模板，有的产品是允许碰模板的次数在一定的概率以内。
（有趣的是，眼图85%通过模板的产品，功能测试往往是没有问题的，譬如我在用的电脑网口总是测试不能通过，但我上网一直没有问题。
这让很多公司觉得不用买示波器做信号完整性测试以一样可以做出好产品来，至于山寨版的，更不会去买示波器测眼图了。
）示波器中有测量参数可自动统计出碰到模板的次数。
眼图观察测量实验
实验12 眼图观察测量实验一、实验目得1、学会观察眼图及其分析方法,调整传输滤波器特性。
二、实验仪器1、眼图观察电路(底板右下侧)2.时钟与基带数据发生模块,位号:G 3.噪声模块,位号E 4.100M双踪示波器1台三、实验原理在整个通信系统中,通常利用眼图方法估计与改善(通过调整)传输系统性能。
我们知道,在实际得通信系统中,数字信号经过非理想得传输系统必定要产生畸变,也会引入噪声与干扰,也就就是说,总就是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰与噪声同时存在情况下,系统性能很难进行定量得分析,常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统得性能,常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统得码间干扰与噪声得影响,就是一种常用得测试手段。
什么就是眼图?所谓“眼图”,就就是由解调后经过接收滤波器输出得基带信号,以码元时钟作为同步信号,基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示得波形称为眼图。
干扰与失真所产生得传输畸变,可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形,它很像人得眼睛故称眼图。
在图12-1中画出两个无噪声得波形与相应得“眼图”,一个无失真,另一个有失真(码间串扰)。
图12-1中可以瞧出,眼图就是由虚线分段得接收码元波形叠加组成得。
眼图中央得垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时,眼图就是一只“完全张开”得眼睛。
在取样时刻,所有可能得取样值仅有两个:+1或-1。
当波形有失真时,“眼睛”部分闭合,取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样,保证正确判决所容许得噪声电平就减小了。
换言之,在随机噪声得功率给定时,将使误码率增加。
“眼睛”张开得大小就表明失真得严重程度。
为便于说明眼图与系统性能得关系,我们将它简化成图12-2得形状。
由此图可以瞧出:(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大得时刻;(2)眼睛闭合得速率,即眼图斜边得斜率,表示系统对定时误差灵敏得程度,斜边愈陡,对定位误差愈敏感; (3)在取样时刻上,阴影区得垂直宽度表示最大信号失真量;(4)在取样时刻上,上下两阴影区得间隔垂直距离之半就是最小噪声容限,噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决;(5) 阴影区与横轴相交得区间表示零点位置变动范围,它对于从信号平均零点位置提取定时信息得解调器有重要影响。
Mini LVDS规范及其眼图测试
Mini LVDS规范及其眼图测试Mini LVDS是一种高速串行差分信号，广泛应用于液晶显示领域。
对于Tconless屏，目前行业内所有2K屏，部分4K都支持mini LVDS作为传输视频数据。
Mini LVDS是LVDS的一种延伸，mini LVDS与LVDS具有如下异同点：1.LVDS与mini LVDS均为以直流电平基础上传输交流信号，LVDS与Min LVDS差分信号约有1.1-1.3V直流电平2.交流电平（Swing）幅值电平;LVDS与Mini LVDS一般要求为200-400mV；Swing过大，会造成EMI问题，但过少同样会造成显示问题行业LVDS的Data在一个CLK周期内传输7bit数据，mini LVDS仅在CLK上升沿与下降沿传输数据，即在一个CLK周期内传输2bit数据。
4.CLK时钟频率不一样，LVDS普遍为74.25MHz，mini LVDS时钟频率普通更高大概在189MHz < Clock Frequency < 290MHzmini-LVDS是一个可以解决这些问题的高速串行接口。
本文档描述了该接口的电气特性和逻辑特性。
mini-LVDS提供了一个低EMI，高带宽的显示驱动程序接口，这是特别适合TFT LCD面板列驱动程序。
mini-LVDS是定时控制器和列驱动程序之间的接口（见图1）。
该文档不包括定时控制器和行驱动器之间的信号，也不包括列驱动器之间的信号（例如，可用于将列驱动器进入断电模式）mini-LVDS是一个从定时控制器到列驱动程序的单向接口。
从拓扑上讲，它是一个双总线，每个总线都携带面板左或右半部分的视频数据。
这些总线随后分别被称为RLV和LLV。
见图2物理上，每条总线由印刷电路板上的多对传输线路组成，每对都携带差分序列化视频和控制信息。
信号对的数量留给特定的实现，并且主要由列驱动器半导体技术可以支持的最大频率决定。
组成xLV（x是R或L）的个体对称为xLVi，对于由n个+1个数据对组成的总线，i的范围从0到n。
眼图概述——精选推荐
眼图概述1眼图概述1.1 串⾏数据的传输由于通讯技术发展的需要，特别是以太⽹技术的爆炸式应⽤和发展，使得电⼦系统从传统的并⾏总线转为串⾏总线。
串⾏信号种类繁多，如PCI Express、SPI、USB等，其传输信号类型时刻在增加。
为何串⾏总线⽬前应⽤越来越⼴泛呢？相⽐并⾏数据传输，串⾏数据传输的整体特点如下：1 信号线的数量减少，成本降低2 消除了并⾏数据之间传输的延迟问题3 时钟是嵌⼊到数据中的，数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了4 传输线的PCB设计也更容易些5 信号完整性测试也更容易实际中，描述串⾏数据的常⽤单位是波特率和UI，串⾏数据传输⽰例如下：图串⾏数据传输⽰例例如，⽐特率为3.125Gb/s的信号表⽰为每秒传送的数据⽐特位是3.125G⽐特，对应的⼀个单位间隔即为1UI。
1UI表⽰⼀个⽐特位的宽度，它是波特率的倒数，即1UI=1/（3.125Gb/s）=320ps。
现在⽐较常见的串⾏信号码形是NRZ码，因此在⼀般的情况下对于串⾏数据信号，我们的⼯作均是针对NRZ码进⾏的。
1.2 眼图的形成原理眼图，是由于⽰波器的余辉作⽤，将扫描所得的每⼀个码元波形重叠在⼀起，从⽽形成眼图。
眼图中包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从⽽可以估计系统优劣程度，因⽽眼图分析是⾼速互连系统信号完整性分析的核⼼。
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，改善系统的传输性能。
⽬前，⼀般均可以⽤⽰波器观测到信号的眼图，其具体的操作⽅法为：将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就称为眼图。
⽰波器⼀般测量的信号是⼀些位或某⼀段时间的波形，更多的反映的是细节信息，⽽眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征，两者对⽐如下图所⽰：图⽰波器中的信号与眼图如果⽰波器的整个显⽰屏幕宽度为100ns，则表⽰在⽰波器的有效频宽、取样率及记忆体配合下，得到了100ns下的波形资料。
眼图测试
实验二数字光纤通信系统信号眼图测试一．实验目的1.了解眼图产生的基础，根据眼图测量数字通信系统性能的原理；2.学习通过数字示波器调试、观测眼图;3.掌握判别眼图质量的指标;4.熟练使用数字示波器和误码仪。
二．实验原理眼图是估计数字传输系统性能的一种十分有效的实验方法。
这种方法已广泛应用于数字通信系统，在光纤数字通信中也是评价系统性能的重要实验方法。
眼图是在时域进行的用示波器显示二进制数字信号波形的失真效应的测量方法。
图2.1是测量眼图的装置图。
由Aς5233X误码仪产生一定长度的伪随机二进制数据流（AMI码、H∆B3码、PZ码、NPZ码）调制单模光产生相应的伪随机数据光脉冲并通过光纤活动连接器注入单模光纤，经过光纤传输后，再与光接收机相接。
光接收机将从光纤传输的光脉冲变为电脉冲，并输入到Aς4451（500MHζ）示波器，示波器显示的扫描图形与人眼相似，因此称为眼图。
用眼图法测量系统时应有多种字型，可以采用各比特位上0和1出现的概率相等的随机数字信号进行测试。
Aς5233X误码仪用来产生伪随机数字序列信号。
在这里“伪随机”的意义是伪随机码型发生器产生N比特长度的随机二进制数字信号是数字序列在N 比特后发生重复，并不是测试时间内整个数字序列都是随机的，因此称为“伪随机”。
伪随机序列如果由2比特位组成，则共有四种组合，3比特数字信号有8种组合，N比特数字信号有2N个组合。
伪随机数字信号的长度为2N-1，这种选择可保证字型不与数据率相关。
例如N可取7、10、15、23、31等。
如果只考虑3比特非归零码，应有如图2.2所示的8种组合。
将这8种组合同时叠加，就可形成如图2.3所示的眼图。
图2.1 眼图测量装置许多数字通信系统的重要性能可以从眼图测试中得到。
为了理解眼图测量原理，考虑图2.4所示简化的眼图，可以得到关于信号幅度失真、定时抖动和系统上升时间等系统性能参数。
接收信号的最佳取样时间是纵向眼开度最大的时刻t1。
眼图测试
Ghiatek Technologies 佳燁科技股份有限公司 Web site :
No.24
HDMI / DVI / SATA線材的眼圖說明--HDMI
Required Test Method
1. Transmit a video format to the DUT corresponding to the specified bandwidth of the cable. If no bandwidth is specified, transmit a supported format with a 74.25MHz pixel clock. • The ATC is not required to test the cable at frequencies higher than 74.25MHz.
E0：邏輯‘0’的 平均電壓
X
取樣時間
位元周期
Ghiatek Technologies 佳燁科技股份有限公司 Web site :
No.8
Eye pattern 的形成及功用—常見的Eye patternt
000
x
001
x
010
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011
x
100
x
x
101
x
110
Ghiatek Technologies 佳燁科技股份有限公司 Web site :
No.23
佳燁科技 Eye Pattern & SATA II 量測技術研討會
Eye Pattern 測試方法及系統架構說明
一. Eye pattern 的形成及功用 二. Eye pattern 參數的意義 三. HDMI/DVI/SATA線材的眼圖說明 四. 通用型Eye pattern測試系統架構說明
hdmi眼图测试标准
hdmi眼图测试标准HDMI眼图测试标准。
HDMI（High Definition Multimedia Interface）是一种数字音视频接口标准，广泛应用于高清电视、投影仪、电脑显示器等设备中。
为了确保HDMI接口传输质量稳定可靠，需要进行眼图测试来评估其性能。
本文将介绍HDMI眼图测试的标准和相关内容。
首先，HDMI眼图测试是一种通过观察信号波形的“眼图”来评估数字信号传输质量的方法。
眼图是一种用于描述数字信号质量的图形，通过观察眼图的开闭程度、噪声干扰等特征，可以判断信号的稳定性和抗干扰能力。
因此，眼图测试是评估HDMI接口传输质量的重要手段之一。
在进行HDMI眼图测试时，需要遵循一定的测试标准和流程。
首先，需要选择合适的眼图测试仪器，确保其符合HDMI眼图测试的要求，并且能够提供准确可靠的测试结果。
其次，需要准备好测试样品，包括HDMI信号发生器、示波器等设备，确保测试环境的稳定和可靠。
接下来，进行测试前的准备工作，包括连接测试设备、设置测试参数等。
最后，进行眼图测试，并对测试结果进行分析和评估。
在HDMI眼图测试中，需要关注的主要指标包括眼图的开闭程度、上升沿和下降沿的斜率、噪声干扰等。
通过对这些指标的评估，可以判断HDMI接口传输质量的优劣，并且可以找出存在的问题和改进的方向。
同时，还需要注意测试结果的可重复性和稳定性，确保测试结果的准确性和可靠性。
除了眼图测试外，还可以结合其他测试方法，如时域波形测试、频域分析等，对HDMI接口传输质量进行全面评估。
通过多种测试手段的综合分析，可以更全面、准确地评估HDMI接口的传输性能，为产品设计和生产提供重要参考。
综上所述，HDMI眼图测试是评估HDMI接口传输质量的重要手段，需要遵循一定的测试标准和流程。
通过眼图测试和其他测试手段的综合分析，可以全面、准确地评估HDMI接口的传输性能，为产品设计和生产提供重要参考。
希望本文的介绍能够对HDMI眼图测试有所帮助，为相关领域的工程师和研究人员提供参考和指导。
眼图测试报告
眼图测试报告
尊敬的客户：
我们非常荣幸地向您呈上眼图测试报告，本报告的内容将会汇总测试的结果并进行简要说明。
第一，测试环境及方法
我们采用了一款先进的仪器，在专业测试环境下进行测试。
测试方法主要分为两种，分别为时域分析和频域分析。
第二，测试数据分析
测试数据经过分析，我们得到了以下结论：
（1）输入信号幅度对输出信号有影响。
（2）输入信号频率对输出信号有一定的影响。
（3）信号时延对输出信号有影响。
（4）眼图的高清晰度可以显著提高数据的准确性。
第三，测试结果
通过测试，我们得到以下结论：
（1）在保持信号水平不变的情况下，增大信号并不一定能提高传输质量。
（2）随着频率的增加，信号的传输质量逐渐降低。
（3）信号时延的增加会降低信号的传输质量，并且会导致误码率的增加。
（4）在测试过程中，我们发现高清晰度的眼图可以大大提高数据的准确性和可靠性。
综上所述，本次测试结果表明，信号水平、频率和时延都会对
数据传输的质量产生影响，而高质量的眼图是保证数据准确性的
重要因素之一。
最后，感谢您阅读本篇报告，如果在处理和解读上有任何疑问，请随时联系我们的专业技术团队。
真诚的祝福！
XXX公司技术团队。
【信号完整性测试方法】时域测试(波形、眼图、抖动、TDR、时序)要求 及 仪器设备
【信号完整性测试方法】时域测试（波形、眼图、抖动、TDR、时序）要求及仪器设备信号完整性测试方法简介信号完整性设计，在电路板设计过程中备受重视。
熟悉各类测试方法的特性，按照测试对象的特征和需求，选用合适些测试方法，对于选择方案，验证效果能够大大提高效率。
目前信号完整性的测试方法较多，从大的方向有频域测试、时域测试、其它测试。
（3类方法不是任何情况下都适合使用，信号完整性的测试方法，需要用到的仪器也很多。
）时域测试时域测试涵盖波形测试、眼图测试、抖动测试、TDR测试、时序测试。
01波形测试波形测试：是信号完整性测试最基础的方法，通常使用示波器进行测试。
测试波形的幅度、毛刺、边沿等。
通过测试波形的特征，分析幅度、边沿时间等指标是否满足要求。
波形测试需要遵循一定要求，才能保证测试误差尽量小。
⏹主机和探头一起配套的带宽要满足要求。
基板上测试系统的带宽应该在测试信号带宽的3倍以上。
在工程实践中，有的工程师随意找些探头就测试，不同厂家的探头匹配不同厂家的示波器，综合情况测试系统的误差就会很大。
⏹其次，需要注重细节。
如测试点一般选择在接收器件的附近，若条件限制无法测试，像BGA封装这类的器件，需要放在靠近Pin脚的PCB走线上或者Via上。
间隔接收器件PIn脚太远，信号发射，可能会促使测试结果和实际真实信号差异较大。
探头的接地线，也尽可能选择短的地线等。
⏹最后，应该考虑匹配。
主要关于使用同轴电缆测试的应用场景，同轴接到示波器上，负载常规是50Ω阻抗的直流耦合，对于有的电路，需要直流偏置，直接将测试系统接入会导致电路工作状态有影响，最终导致测试不到正常的波形。
02眼图测试眼图测试：针对有相关规范要求的接口（USB、SATA、HDMI、光接口）等。
通过具有MASK的示波器（含通用示波器、采样示波器、信号分析仪）。
这类示波器内部具有的时钟提取功能，能够显示眼图。
然而对于没有MASK的示波器，需要使用外接时钟实现触发。
眼图原理及眼图参数分析
1.眼图概述1.1.串行数据的传输串行信号种类繁多，如PCI Express、SPI、USB 等，其传输信号类型时刻在增加。
为何串行总线目前应用越来越广泛呢？相比并行数据传输，串行数据传输的整体特点如下：1)信号线的数量减少，成本降低2)消除了并行数据之间传输的延迟问题3)时钟是嵌入到数据中的，数据和时钟之间的传输延迟也同样消除了4)传输线的PCB 设计也更容易些5)信号完整性测试也更容易实际中，描述串行数据的常用单位是波特率和UI，串行数据传输示例如下：图串行数据传输示例例如：比特率为3.125Gb/s 的信号表示为每秒传送的数据比特位是3.125G 比特，对应的一个单位间隔即为1UI。
1UI表示一个比特位的宽度，它是波特率的倒数，即1UI=1/（3.125Gb/s）=320ps。
现在比较常见的串行信号码形是NRZ 码，因此在一般的情况下对于串行数据信号，我们的工作均是针对NRZ 码进行的。
2.眼图的形成原理眼图，是由于示波器的余辉作用，将扫描所得的每一个码元波形重叠在一起，从而形成眼图。
眼图中包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而可以估计系统优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
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，改善系统的传输性能。
目前，一般均可以用示波器观测到信号的眼图，其具体的操作方法为：将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就称为眼图。
示波器一般测量的信号是一些位或某一段时间的波形，更多的反映的是细节信息，而眼图则反映的是链路上传输的所有数字信号的整体特征，两者对比如下图所示：图示波器中的信号与眼图如果示波器的整个显示屏幕宽度为100ns，则表示在示波器的有效频宽、取样率及记忆体配合下，得到了100ns 下的波形资料。
眼图测试问题探讨
眼图测试及其疑难问题探讨来源[网络与通信]【关键词】眼图测试摘要目前，在长途干线和城域网中，密集波分复用（DWDM）系统的应用越来越多，对DWDM系统的光接口测试要求也越来越高，其中包括光发送信号的眼图测试。
在实际进行眼图测试时，经常遇到不符合标准模板的情况，在不断实践中发现，其中大部分是因为测试方法不完善造成的误判断，只有小部分真正不符合ITU-T规范。
文章介绍正确测试眼图的要点。
1、码间串扰的形成1.1 光纤线路码在光纤数字传输中，一般不直接传输由电端机传送来的数字信号，而是经过码型变换，变换成适合在光纤数字传输系统中传输的光纤线路码（简称线路码）。
有多种线路码型，最常用的有mBnB分组码、插入比特码和简单扰码。
在选择线路码时，不仅要考虑光纤的传输特性，还要考虑光电器件的特性。
一般来说，由于光电器件都有一定的非线性，因此采用脉冲的“有”、“无”来表示“1”和“0”的二进制码要方便得多。
但是简单的二进制信号有三个实际问题需要解决，否则无法取得良好效果。
a）不能有长连“0”或长连“1”出现。
因为长连“0”和长连“1”会使定时信息消失，给再生中继器和终端接收机的定时提取带来困难。
b）简单的二进制码中含有直流成分，“0”、“1”码出现个数的随机变化会使直流成分的大小也随机变化。
目前，在光接收机中普遍采用交流耦合，直流成分的变化会引起信号基线浮动，给判决再生带来困难。
c）简单的二进制信号在业务状态下无法监测线路误码率。
为此，在光纤传输之前，需将简单二进制信号变换成适合光纤传输系统的光纤线路码型。
CCITT最终采用简单扰码方式（如RZ、NRZ码），目前又有基于RZ码新的编码方式，如CS-RZ、DCS-RZ、CRZ、D-RZ、DPSK-RZ码等。
1.2 线性网络的无失真传输条件密集波分复用（DWDM）的工作原理是：发送端将不同波长的光信号通过光合波器合成一束光，送入光纤中进行传输；在接收端由光分波器将这些不同波长的光信号区分开来，再经过光电转换送入线路终端设备。
最常用的就是眼图的测量方法,眼图测试分析
最常用的就是眼图的测量方法，眼图测试分析
波形参数测试是数字信号质量评估最常用的测量方法，但是随着数字信号速率的提高，仅仅靠幅度、上升时间等的波形参数的测量方法越来越不适用了。
比如下图的一个5Gbps的信号来说，由于受到传输通道的损耗的影响，不同位置的信号的幅度、上升时间、脉冲宽度等都是不一样的。
不同的操作人员在波形的不同位置测量得到的结果也是不一样的。
因此我们必须采用别的方法对于信号的质量进行评估，对于高速数字信号来说最常用的就是眼图的测量方法。
所谓眼图，实际上就是高速数字信号不同位置的数据比特按照时钟的间隔叠加在一起自然形成的一个统计分布图。
下面几张图显示了眼图的形成过程。
我们可以看到，随着叠加的波形数量的增加，数字信号逐渐形成了一个个类似眼睛一样的形状，我们就把这种图形叫做眼图。
完整版眼图观测实验
武夷学院实验报告课程名称：通信原理实验项目名称：眼图观测实验姓名：专业：通信工程班级:一班学号：同组成员：匚-、实验准备［1L:实验目的1、掌握眼图观测的方法。
2、掌握相关眼图的测量方法。
实验内容1、观测眼图。
2、测量沿途的判决电平、噪声容限。
实验模块1、通信原理11号模块2、双踪示波器模块实验原理在实际系统中，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，在示波器上显示的图形很象人的眼睛，因此被称为眼图。
二进制信号传输时的眼图只有一只“眼睛”，当传输三元码时，会显示两只“眼睛”。
眼图是由各段码元波形叠加而成的，眼图中央的垂直线表示最佳抽样时刻，位于两峰值中间的水平线是判决门限电平。
最佳抽样时刻最大信号失真量噪声容限■ ————————— 1^——_可以抽样的时间过零点失真图23-1 眼图的一般描述在无码间串扰和噪声的理想情况下，波形无失真，“眼”开启得最大。
当有码间串扰时，波形失真，引起“眼”部分闭合。
若再加上噪声的影响，则使眼图的线条变得模糊，“眼”开启得小了，因此，“眼”张开的大小表示了失真的程度。
由此可知，眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响，可评价一个基带传输系统性能的优劣。
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。
通常眼图可以用图7.6所示的图形来描述。
由此图可以看出：（1）眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。
显然，最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻。
（2 ）眼图斜边的斜率，表示系统对定时抖动（或误差）的灵敏度，斜边越陡，系统对定时抖动越敏感。
眼图观察测量实验
实验12 眼图观察测量实验一、实验目的1.学会观察眼图及其分析方法，调整传输滤波器特性。
二、实验仪器1. 眼图观察电路（底板右下侧）2．时钟与基带数据发生模块，位号：G 3．噪声模块，位号E 4．100M双踪示波器1台三、实验原理在整个通信系统中，通常利用眼图方法估计和改善（通过调整）传输系统性能。
我们知道，在实际的通信系统中，数字信号经过非理想的传输系统必定要产生畸变，也会引入噪声和干扰，也就是说，总是在不同程度上存在码间串扰。
在码间串扰和噪声同时存在情况下，系统性能很难进行定量的分析，常常甚至得不到近似结果。
为了便于评价实际系统的性能，常用观察眼图进行分析。
眼图可以直观地估价系统的码间干扰和噪声的影响，是一种常用的测试手段。
什么是眼图所谓“眼图”，就是由解调后经过接收滤波器输出的基带信号，以码元时钟作为同步信号，基带信号一个或少数码元周期反复扫描在示波器屏幕上显示的波形称为眼图。
干扰和失真所产生的传输畸变，可以在眼图上清楚地显示出来。
因为对于二进制信号波形，它很像人的眼睛故称眼图。
在图12-1中画出两个无噪声的波形和相应的“眼图”，一个无失真，另一个有失真(码间串扰)。
图12-1中可以看出，眼图是由虚线分段的接收码元波形叠加组成的。
眼图中央的垂直线表示取样时刻。
当波形没有失真时，眼图是一只“完全张开”的眼睛。
在取样时刻，所有可能的取样值仅有两个：+1或-1。
当波形有失真时，“眼睛”部分闭合，取样时刻信号取值就分布在小于+1或大于-1附近。
这样，保证正确判决所容许的噪声电平就减小了。
换言之，在随机噪声的功率给定时，将使误码率增加。
“眼睛”张开的大小就表明失真的严重程度。
为便于说明眼图和系统性能的关系，我们将它简化成图12-2的形状。
由此图可以看出：(1)最佳取样时刻应选择在眼睛张开最大的时刻；(2)眼睛闭合的速率，即眼图斜边的斜率，表示系统对定时误差灵敏的程度，斜边愈陡，对定位误差愈敏感； (3)在取样时刻上，阴影区的垂直宽度表示最大信号失真量；(4)在取样时刻上，上下两阴影区的间隔垂直距离之半是最小噪声容限，噪声瞬时值超过它就有可能发生错误判决；(5) 阴影区与横轴相交的区间表示零点位置变动范围，它对于从信号平均零点位置提取定时信息的解调器有重要影响。