高速數(shù)位通訊系統(tǒng)眼圖原理簡介

1、卷了連到量測結果的有效性，一般曾探用隨ft編礁(Pseudo Random Bit高速數(shù)位系統(tǒng)眼圃原理曾介眼圄是一般在畤域分析中常用的技循它廉泛的鷹用在H膈及數(shù)位通軒I及光通軒I系統(tǒng)的分析中，其結果封信虢的完整性分析，具有相常直覲且曾便的方法，本文符解釋眼圄形成的謾程，衍生出的相量測故一概念性的介貂。眼BI形成原理在數(shù)位通系統(tǒng)的MfJW(PhysicalLayer)中，資料的定羲是以暹輯位型的1典0來做判Bf,但在一般示波器上，擷取到的信虢是一段相常短的畤例如示波器的整低!真示幕寬度卷100ns,即表示在示波器的有效頻、取檬率及者己意If配合下，得到了100ns下的波形瓷料，但在造麼短的畤中，

2、所分析的資料她不具有代表性，例如信虢在每一百離位元曾出現(xiàn)一次突波(Spike),在此畤內(nèi)，出現(xiàn)的檄率很小，因此曾遇某些重要的息。若可以以重疊加的方式，招新的信虢不Bf的加入懸真示幕中，但郤仍然言已著前次的波形，只要累稹的畤J久，就可以形成一他眼形的BI案，如(BI一所示，它就好像把一虢切成三位元的二迤位暹H疊在一起一般。其中要注意的是，一彳固完整的眼BI包含所有的八(即000至111),且每一彳固狀熊彝生的次數(shù)要翥量一致，否JW,招有某些息瓢法呈現(xiàn)在懸真示幕中，如(BI二所示。Sequence；PRBS)的方式，道槿編礁的好虞是常操作完一低路彳麥，所有的狀魅符曾平均分配，使得眼BI的形狀是封耦

3、的，其中又因不同的位元度而分成2A7、2A15、2A23、2A31敷槿規(guī)格，而編礁j重生的方式，可以由硬If或fdtf來連成，硬If的方式是探用數(shù)位暹1nl路連成，勒CffJW是在先符資料存在編礁器內(nèi)部的言己意If中，么避由畤服斶彝者己意If中的字串翻圍t隨編礁的另一用途，是量測待測物在各槿脩件下的率(BitErrorRatio；BER),此畤需要有同楂知陰亍的gHS分析倭(ErrorAnalyzer)搭配才可以連到此量測目的。由八偃I狀熊所形成的眼圜示意圜SuperimposedBitSequences圃二因缺乏某狀熊符瓢法形成完整的眼圃硬if介貂最曾罩且直接能分析出眼Bl的倭器非示波器莫腐

4、，而在取檬的方法上，又分成即畤(Realtime)及重性(Repetition)雨大而一般的示波器，大抵都是以前者卷主，彳麥者主要是因鷹Gigabit速度以上的測如Infiniband、光I1通等，其分上大致可以優(yōu)操作的來作顯隔，即畤取棣主要在DC至6GHz輪圉內(nèi)，而重取檬期金十封100MHz以上至65Ghz卷主。其中數(shù)位即畤取檬示波器概念較曾罩，它的取檬速率、系統(tǒng)決定了所能量測到多高S(的信虢，而言已意If深度即決定了一次取檬下所能存取的資料量，因此，取檬率愈高，相就曾愈而搭配深度言己意If,就愈能反映出信虢的完整性。一般而言，倭器封信虢的解析能力典入射信虢的上升畤正相信機倭器信虢源的上升畤

5、(上升位置的10%至90%所花的畤J)條勺卷35ps,以定律換算其3dB勺卷10GHz,如(公式一，以解析雨不速黑占能力來算，頻寬可連到20GHz。但目前以即畤取棣的示波器而言，其最高也不遇數(shù)GHz,因此使用此架橫下的示波器瓢昇是降低了系統(tǒng)的頻，卷了能充分褻揮其高特性，此畤就需要挾用重取檬型架橫的示波器。其取棣原理如(BI三所示，必須給它一他斶彝的信虢(Trigger),而倭器曾以斶彝信虢的位型及畤卷基型，以等效延遽的方式擷取的位型，招取棣黑占疊加彳麥，就可以重建原來的波形，而延遽的畤若能控制的非常精碓，其就可以連到非常高，以目前技彳后最高可以連到65GHz左右。而典即畤取檬方式的差別在於此取

6、檬方式僮遹用於重性的波形，若量測信虢腐隨檄的，在斶彝取棣之就曾漏掉相的資音也一般曾以累言十一段畤或波形來完成分析的數(shù)揩(，而斶樊信虢一定要由信虢源來提供，否JW在畤序上瓢法建立完整的波形，其形成的BI形就曾如BI二所示。圃三等效取檬示波器可逵高1霓i*II111L小卜*LimitiasrvfralGHi*Etfiaval«nf-TiwSccptUpto65GH17/X".jIIEii:同一14MM/參數(shù)定羲在分析出眼Bl彳麥，需迤一步優(yōu)中定羲各低數(shù)，由此分析出信虢完整度(SignalIntegrity)的特性。常冕於眼BI中的測U參數(shù)有九低1,介貂如下：圜四眼圜的各偃I參數(shù)

7、解示意H»?(1Logic0:恍熟0的甯屋位型值。?(2Logic1：暹恍熱1的重屋位型值。?(3RisingTime：一般定羲懸資料優(yōu)10%上升到90%的樽!18所需畤IW,不同祝乾如GBEthernet中有定羲20%至80%者。?(4FallingTime：一般定羲為S料優(yōu)10%下降到90%的即18所需畤咖?(5EyeHeight:眼圄在垂直率由所K的大小，常通軒I品II下降，親隹軒I就曾升高使H口建小。?(6EyeWidth:眼Bl在水平事由所K的大小，其定羲懸雨上典下交曹的黑占(CrossingPointIW的畤IW差，常信虢31生抖86、不!®IS畤，竟度使1WB

8、小?(7Jitter：抖勤是彼此樽相封的畤的差H值，主因是反射所造成的影簪，因其懸一他械率的分布函數(shù)，常用於分析的有JitterRMS、JitterP-P。?(8EyeAmplitude：逐!4t1典0在統(tǒng)It上平均位型(MeanValue)的比值。?(9BitRate：資料AW俞的速度，懸眼Bl寬度的倒數(shù)，罩位懸BitPerSecond其他重要的測血注(目，如交曾比率(CrossingPercentage)、遇擎(OverShooting)、遮罩分析(EyeMaskAnalysis)等，皆透遇眼Bl的格式來連成，在畤域的完整度分析上，是相常直#(且重要的，在此金摟拄WK重要的參數(shù)作辭余川的介

9、貂0消光比（ExtinctionRatio其定羲是1、0在40%60%的位型中平均值的比值，如(公式二：公式：其在光通射源的量測上，是相常重要的參數(shù)，它的大小，決定了通信虢的品fi,其值愈大，代表在接收檄端曾有愈好的暹別率，值愈小，表示信虢較易受余隹的影曾使率上升。彳於公式中，可以看到DarkLevel的參數(shù)，因光通示波器的接收端是探用二趣if光偵測器連成，而二趣if操作在逆向偏屋上，於完全植斷寺仍曾有暗11流的存在，因此必須先作校正符此差去除，以連到精碓的量測結果。圃五眼圃中消光比量測示意鄙在消光比的量測上，位型的定羲是探用統(tǒng)言十(Histogram)的方式來連成，例如消光比的暹H1、0位津

10、，就是以其平均值來作定羲。以一低型的高斯分布模型而言，分布在一低型差b內(nèi)的資料，估所有檬本的68.3%左右，在抖勤資料的分析上，RMS的值，就是在一彳固d的分布，而Peak-to-Peak,JW是分布中最逮雨黑占的畤隔。圃六在資料統(tǒng)言十上的高斯分布示意H»«*parameteroF'Q/ala>9S%cfthrtotald»U抖S&(Jitter)抖勤封信虢的分析，是相常重要的指檄，在數(shù)位中，信虢的傅熊是依照畤月辰來作整，但在11子元件所形成的11路中，或多或少曾有東隹源、串音干攥及其他不碓定性因素，造成每次傅熊的位置不一致，在眼BI的疊加下

11、，就曾H現(xiàn)出如同信虢抖勤的特性，一般常用的分析是找到其最差情形下的抖勤。！«也去分析造成的原因，又分成隨檄抖勤(RandomJitter)、特性抖Ift(DeterministicJitter)雨槿，其中隨檄抖勤的檄率分布接近高斯模型，卷系統(tǒng)本身如»管小半醇If元件等材料特性所造成的，而特性抖勤主要來自於工作遇期失真(DutyCycleDistortion；DCD)、礁除干81(InterSymbolInterference；ISI)、遇期性抖Ift(PeriodicJitter；PJ)等。加所有的抖Ift來源，反在信虢上，就是峰封峰值的抖勤量。圃七遮罩示意圃遮罩分析(MaskTest:)在的測U上，遮罩可以作;品最U的依it,它分成上中下三部份，上、下部分是防止暹輯位型的信虢的遇擎、淳波遇大；中部分有六角形、四角形雨期I主是要判別眼的高度、寬度是否連到一定的水型，以雉持良好的通信品K。（表一所示卷常用於光I1通的遮罩燒輪及資料AW俞速度。遮罩規(guī)乾資料AW俞速度OC151.8MbpsSTM1/OC3155.5MbpsSTM4/OC12621.8MbpsSTM8/OC241244MbpsSTM16/OC482488MbpsFC133133MbpsFC266266MbpsFC5