眼图形成理论研究

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眼底图像分类算法的研究与应用

眼底图像分类算法的研究与应用

眼底图像分类算法的研究与应用随着医疗技术的不断发展,人们越来越注重眼部健康。

眼底图像是评估眼部健康的重要手段之一,然而传统的眼底图像分析方法只能依靠医生的经验判断,存在误诊率高、费时费力等缺点。

为提高眼部疾病的诊断效率,开发基于深度学习的眼底图像分类算法成为了当今研究的热点之一。

一、眼底图像分类算法原理及发展眼底图像分类算法是一种基于深度学习技术的计算机视觉方法,其原理主要基于卷积神经网络(CNN)。

卷积神经网络是一种数据处理的方法,其主要特点是利用卷积层将输入的图像转换为另一张图像,同时再经过激励函数和池化层的处理,最终生成分类结果。

该方法的优点是可以自动提取特征,有效地缓解了人工分类的繁琐过程。

近年来,随着深度学习算法的不断发展,基于CNN的眼底图像分类算法应用推广得越来越广泛。

例如,眼底图像分类算法被应用于糖尿病视网膜病变、青光眼、白内障等眼部疾病的自动诊断中。

这些应用提高了眼部疾病的诊断效率,降低了医疗成本,同时也解放了医务人员的工作压力,显著改善了病患的治疗效果和生活质量。

二、眼底图像分类算法的研究现状1. 糖尿病视网膜病变糖尿病视网膜病变是糖尿病的最常见并发症之一,特征是视网膜出现微血管新生、微瘤、出血和渗出物。

眼底图像分类算法对糖尿病视网膜病变进行分类诊断已有较好的应用,包括传统的机器学习方法和基于深度学习的方法。

传统的机器学习方法主要基于手工特征提取,采用多个分类器对眼底图像进行分类。

如基于随机森林模型的糖尿病视网膜病变自动检测系统、基于支持向量机模型的糖尿病视网膜病变自动诊断软件等。

基于深度学习的方法主要应用于图像分类和定位,如 :基于深度学习的糖尿病视网膜病变分类系统、基于深度学习的糖尿病视网膜病变定位方法等。

这些方法主要采用卷积神经网络(CNN)作为特征提取器,并在原始图像的基础上添加全连接层和池化层,将图像切分为病变区和正常区,从而实现分类和分割的目的。

2. 青光眼青光眼是一种眼压增高引起的眼部疾病,早期很难发现,因此易导致失明。

眼图的产生原理

眼图的产生原理

眼图的产生原理
眼图是一种用来分析数字通信系统性能的重要工具,它能够直观地展示信号的
时域波形和眼图图案,从而帮助工程师快速诊断和解决通信系统中的问题。

眼图的产生原理涉及到信号采样、时钟抖动、噪声干扰等多个方面,下面我们将逐一介绍。

首先,眼图的产生与信号采样密切相关。

在数字通信系统中,接收端需要对传
输信号进行采样以恢复原始数据。

采样过程中,如果采样时钟的频率与信号的符号速率不匹配,就会导致眼图打开不完整,甚至出现重叠。

因此,信号采样不当是导致眼图失真的重要原因之一。

其次,时钟抖动也是影响眼图质量的重要因素。

时钟抖动是指时钟信号的相位
或频率发生波动,导致采样时刻不准确。

时钟抖动会导致眼图的打开度不足,使得接收端难以正确识别数据。

因此,减小时钟抖动对于保证眼图质量至关重要。

此外,噪声干扰也会对眼图产生影响。

在数字通信系统中,噪声是无法避免的,它会使眼图的边缘变得模糊,降低系统的抗干扰能力。

因此,降低噪声对眼图的影响,提高系统的信噪比是改善眼图质量的重要途径。

除了上述因素外,信号失真、传输介质的频率响应不均匀、时钟漂移等因素也
会对眼图产生影响。

因此,在设计和优化数字通信系统时,需要综合考虑这些因素,以保证系统能够产生清晰、稳定的眼图。

总结一下,眼图的产生原理涉及到信号采样、时钟抖动、噪声干扰等多个方面。

只有在这些因素得到有效控制和优化的情况下,才能够获得清晰、稳定的眼图,从而保证数字通信系统的正常运行。

希望本文对大家对眼图的产生原理有所了解,谢谢阅读!。

通信原理中眼图的应用

通信原理中眼图的应用

通信原理中眼图的应用什么是眼图眼图是通信原理中用于评估和分析数字信号质量的重要工具。

它通过对数字信号的采样和显示,以一种直观的方式展示信号的稳定性和失真情况。

眼图通常用于分析和判断数字通信系统的性能,并对其中的问题进行诊断和调试。

眼图的生成过程1.信号采样:在生成眼图之前,需要对数字信号进行采样。

采样过程中,根据信号的时钟信号来确定采样时机,通常使用快速采样仪来进行高速、精确的采样。

2.信号显示:采样后的信号会通过一个显示设备进行展示。

在传统的眼图中,信号通常会被划分为许多由采样点组成的窗口,然后通过展示这些窗口来形成眼图。

现代的眼图仪器一般都具备高分辨率的显示屏,可以直接以高质量的图像形式呈现眼图。

3.眼图优化:在生成眼图之后,可能需要对眼图进行一定的优化。

例如,可以通过调整采样时机、增加采样点数等方式来改善眼图的质量。

这样可以更清晰地观察到眼图中的细节,有助于对信号质量进行更准确的评估。

眼图的应用眼图作为一种直观的信号展示方式,在通信原理中具有广泛的应用,以下列举了一些常见的应用场景:1. 信号质量评估眼图可以直观地显示信号的稳定性和失真情况。

通过对眼图的观察可以判断信号是否存在幅度失真、时钟抖动、时序偏移等问题,评估信号的质量是否符合预期要求。

这对于设计和优化数字通信系统至关重要。

2. 噪声分析眼图可以帮助分析信号受到的噪声干扰情况。

通过观察眼图的展开,可以判断信号在传输过程中受到的各种噪声的影响程度,进而进行噪声的分析和统计。

这对于优化传输链路、提高传输性能非常有帮助。

3. 时钟同步评估眼图中的时钟信号是通过采样时机生成的,所以眼图展示的时钟信息非常直观和准确。

通过眼图可以观察时钟信号的稳定性和抖动情况,进而评估时钟同步的精度和可靠性。

对于需要精确时序的通信系统,这是一个非常有用的工具。

4. 相位偏差分析眼图中的时钟信息还可以用于分析信号的相位偏移情况。

通过观察眼图中的相位偏移,可以评估信号传输中的相位稳定性和补偿需求。

眼图的概念

眼图的概念

眼图的概念眼图是指在频谱分析中常出现的一种信号特征,通常用来表示信号的带宽与中心频率。

它是通过对信号进行傅里叶变换后,在频域中观察信号的频谱特征得到的。

眼图主要用于对数字通信系统中的时域信号进行分析和评估,以了解信道传输性能和判断系统的可靠性。

眼图的原理是基于信号的采样和重构过程。

当信号经过采样和重新构造后,得到的信号会受到噪声和其他干扰的影响,因此在信号的波形上会出现一定的失真和扭曲。

而眼图可以通过观察信号的波形特征来判断信号的质量和误码率等性能指标。

眼图的基本形状是一串类似于“眼睛”的波形,其中包含了信号的多个周期。

在眼图中,通常可以观察到信号的上下垂直边界和左右水平边界,它们分别代表了信号的幅度和时间轴。

而眼图中的开口宽度和深度则代表了信号的峰-峰值(也即电平差)和噪声信号。

眼图的开口宽度反映了信号的峰-峰值。

如果开口很窄,代表峰-峰值很小,即信号的幅度很小。

而如果开口很宽,代表峰-峰值较大,即信号的幅度较大。

通过对眼图开口宽度的观察,可以判断信号的灵敏度和抗干扰能力。

眼图的深度则反映了信号中的噪声。

如果眼图深度很浅,代表噪声信号很小,即信号的质量很好。

而如果眼图深度很深,代表噪声信号很大,即信号的质量较差。

通过对眼图深度的观察,可以判断信号的信噪比和误码率。

眼图的另一个重要特征是眼图的跳动,即眼图上各个周期的变化。

这种跳动反应了信号在传输过程中的时钟偏移和抖动等问题。

通过对眼图跳动的观察,可以判断信号的时钟同步性和时钟失真程度。

眼图的分析主要通过眼图的偏移、闭合度和对称性等指标进行。

眼图的偏移表示了信号的直流偏移情况,可以判断信号的偏置和直流分量。

眼图的闭合度表示了信号的完整性,可以判断信号的时钟同步性和时延扩大情况。

而眼图的对称性表示了信号的对称性,可以判断信号的相位和频率稳定性。

在实际应用中,眼图常用于数字通信系统的调试和优化。

通过对眼图进行分析,可以发现系统中的时钟同步问题、噪声干扰问题和时域失真问题等,并采取相应的措施进行改进和优化。

眼图--概念与测量

眼图--概念与测量

眼图——概念与测量(摘记)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:(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。

眼图观察实验

眼图观察实验

实验九 眼图观察实验实 验 内 容1、PN 码/CMI 码的眼图。

2、噪声、码间干扰对眼图的影响。

3、眼图的垂直张开度与水平张开度。

一、实验目的1、熟悉基带信号的眼图观察方法。

2、学会用眼图判断数字信道的传输质量。

3、分析眼图的垂直张开度与水平张开度。

二、眼图观察电路眼图是在同步状态下,各个周期的随机信码波形,重叠在一起所构成的组合波形。

其形状类似一只眼睛故名眼图。

其形成是由于人眼的视觉暂留作用把随机信号在荧屏上反复扫描的波形复合起来。

眼图是用来观察数字传输系统是否存在码间干扰的最简单、直观的方法。

将示波器置于外同步状态,平台的输出时钟接往示波器的通道1,伪随机码接往示波器的通道2,缓慢调整示波器的“同步”旋钮,当时钟与信码的相位同步时即可在示波器屏幕上观察到眼图。

眼图的垂直张开度反映信码幅度的变化量,可用来表示系统的抗噪声能力,垂直张开度越大,抗噪声能力越强。

水平张开度则反映信码的码间干扰。

水平张开度越大,表示信码的码间干拢越小。

垂直张开度与水平张开度越大,越有利于信码再生器的判决,还原出来信码的误码率就越小。

垂直张开度E 0=21V V 水平长开度E1=21t t图9-1 模型化眼图平台上专门设置有眼图观察电路,它是一级由运算放大器和RC 网络组成的低通滤波 器,把输入数字信号的高频分量滤除,得到一个模拟的升余弦波,以获得眼图观察效果。

输入的PN 码数字信号由U101 CDLD 可编程模块二内的数字信号产生电路产生,经过2U101FPGA/CPLD模块选择开关K01和PN码/CMI码选择开关K02的3~2送入眼图观察电路。

在进行眼图分析时还可用跳线选择其它数字信号,输入眼图观察电路。

图9-2是眼图观察电路(包括信号源在内)的方框图。

图9-3是眼图观察电路图。

图9-2中U301、U302 FPGA可编程模块是供学生编程使用的,学生可以在计算机上编程用软件下载方法在U302中产生各种数字信号,信号输出的引脚已连接FPGA/CPLD可编程模块选择开关K01的对应引脚。

眼图形成及其基本知识归纳

眼图形成及其基本知识归纳

1眼图基本概念1.1 眼图的形成原理眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,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。

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,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。

但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。

如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。

设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。

分析实际眼图,再结合理论,一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,否则有些信息将无法呈现在屏幕上,八种状态形成的眼图如下所示:图眼图形成示意图由上述的理论分析,结合示波器实际眼图的生成原理,可以知道一般在示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近(无串扰等影响),如下所示:图示波器实际观测到的眼图如果这八种状态组中缺失某种状态,得到的眼图会不完整,如下所示:图示波器观测到的不完整的眼图通过眼图可以反映出数字系统传输的总体性能,可是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢?这里有必要对眼图中所涉及到的各个参数进行定义,了解了各个参数以后,其判断方法很简单。

眼图形成及其原理的总结

眼图形成及其原理的总结

1眼图基本概念1.1 眼图的形成原理眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,它包含了丰富的信息,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。

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,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。

但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。

如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。

设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。

分析实际眼图,再结合理论,一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,否则有些信息将无法呈现在屏幕上,八种状态形成的眼图如下所示:图眼图形成示意图由上述的理论分析,结合示波器实际眼图的生成原理,可以知道一般在示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近(无串扰等影响),如下所示:图示波器实际观测到的眼图如果这八种状态组中缺失某种状态,得到的眼图会不完整,如下所示:图示波器观测到的不完整的眼图通过眼图可以反映出数字系统传输的总体性能,可是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢?这里有必要对眼图中所涉及到的各个参数进行定义,了解了各个参数以后,其判断方法很简单。

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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。

但是,对于一个系统而言,分析这么短的时间内的信号并不具有代表性,例如信号在每一百万位元会出现一次突波(Spike),但在这100ns 时间内,突波出现的机率很小,因此会错过某些重要的信息。

如果要衡量整个系统的性能,这么短的时间内测量得到的数据显然是不够的。

设想,如果可以以重复叠加的方式,将新的信号不断的加入显示屏幕中,但却仍然记录着前次的波形,只要累积时间够久,就可以形成眼图,从而可以了解到整个系统的性能,如串扰、噪声以及其他的一些参数,为整个系统性能的改善提供依据。

分析实际眼图,再结合理论,一个完整的眼图应该包含从“000”到“111”的所有状态组,且每一个状态组发生的次数要尽量一致,否则有些信息将无法呈现在屏幕上,八种状态形成的眼图如下所示:图眼图形成示意图由上述的理论分析,结合示波器实际眼图的生成原理,可以知道一般在示波器上观测到的眼图与理论分析得到的眼图大致接近(无串扰等影响),如下所示:如果这八种状态组中缺失某种状态,得到的眼图会不完整,如下所示:图示波器观测到的不完整的眼图通过眼图可以反映出数字系统传输的总体性能,可是怎么样才能正确的掌握其判断方法呢?这里有必要对眼图中所涉及到的各个参数进行定义,了解了各个参数以后,其判断方法很简单。

1.3 眼图参数定义通过上述对眼图形成理论的分析,我们可以知道眼图中通常显示的是1.25UI的时间窗口,眼图的形状各种各样,通过眼图的形状特点可以快速地判断信号的质量。

因此,这里有必要好好理解下眼图的相关参数,从而可以根据这些参数来判别眼图的好坏,从而可以衡量系统的性能。

眼图相关的参数有很多,如眼高、眼宽、眼幅度、眼交叉比、“1”电平,“0”电平,消光比,Q因子,平均功率等,各个参数如下图中所示:图眼图各个参数眼图中的“1”电平(top P )与“0”(base P )电平即是表示逻辑为1或0的电压位准值,实际中际中选取眼图中间的选取眼图中间的20%UI 部分向垂直轴投影做直方图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直方图平均数计算而来,,每个分布的标准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偏差是从两个平均数之间的差值相减而来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:%100100log()topbasetopbasetopbase P Ratio P P Ratio P P Ratio dB P ==×= 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,一般建议实际消光比与最低要求消光比大 0.5~1.5dB 。

(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”各占一半的位准。

为了测量其相关比率,使用如下图所示的统计方式。

交叉位准是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):01000−×−交叉位准位准1位准位准图眼图信号交叉点比例关系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:=上升时间平均(80%时间位准)-平均(20%时间位准)图眼图信号上升时间我们知道,时间位准20%及80%是与信号位准1及0有着相关性的。

当然,如果上升时间愈短,即愈能表现出眼图中间的白色区块,即代表可传递的信号及容忍误码比率较好。

而对于眼图下降时间如下图所示,分别以右侧交叉点左侧(80%)至右侧(20%)两块水平区间作此信号传递下降斜率时间之换算,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 因子是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:10top base factor P P Q σσ−=+ 其中,“1”电平的平均值top P 与“0”电平的平均值base P 的差为眼幅度,“1”信号噪声有效值1σ与“0”信号噪声有效值0σ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:图抖动示意图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,10−。

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