光眼图测试分析

6.84 dB (86105B#101) 6.23 dB (86105B#102)

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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’

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执行完消光比较准后，典型残留量为2 μW ±2% (86105C)

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典型的激光发射机波形

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ü0.75 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

n R

e g

i s

t e

r e

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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 Gain

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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

e g

i s

t e

r e

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86105C pre-installed its typical ER CF value for each rate

n R

t e

Page 21参考消光比测试装置

n R

i s

t e

r e

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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Golden

Delta 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

t e

r e

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）。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。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

眼图常用知识介绍

眼图常用知识介绍关于眼图及其测量大家已经做了较多的讨论传输指标测试大全其侧重于眼图的定义和测量光眼图分析张轩/22336著以及色散对长距离传输后的眼图的影响如下降时间消光比信噪比以及如何从各个方面来衡量一个眼图的优劣现在我们公司常用的测量眼图的仪器为CSA8000 1眼图与常用指标介绍下图为一个10G光信号的眼图右边一栏为这个光信号的一些测量值ExdB交叉点比例QF平均光功率Rise下降时间峰值抖动 RMSJ 消光比定义为眼图中电平比电平的值传输距离又不同的要求Ｇ．９５７的建议衡量器件是否符合要求除了满足建议要求之外一般的对于FP/DFB直调激光器要求ＥＭＬ电吸收激光器消光比不小于10dBμ?ê??a2￠2?òa??×???1a±è

可以无限大将导致激光器的啁啾系数太大不利于长距传输与速率的最低要求消光比大0.5~1.5dB???ùò???3??a?′ò???êy?μê?o|????1a±èì???á? μ????ó??2úéú?òí¨μà′ú??3?±ê??óD2úéú?ó??2￠?òí¨μà′ú???ú×???±êòa?ó?à′ó???éò? óéóú′?ê?1y3ì?Dμ????óê?2àμ???2?μ??à??óú·￠?í2àé?ò?±￡?¤?óê?2àμ???2?μ?±èày?ú′ó??50ê1μ??óê?2àμ?áé???è×???ò?°?·￠?í2à??2?μ?±èày?¨òé?????ú4045 Q因子综合反映眼图的质量问题表明眼图的质量越好光功率一般来说1???????ú2??ó1a?￥??μ??é????越高越好越高越好如果需要准确地测量光功率信号的上升时间下降的快慢的变化的时间下降时间不能大于信号的周期的40如9.95G信号要求其上升峰可以定性反映信号的抖动大小这两个测量值是越小越好如Agilint 的37718 在测量抖动的时候才能保证测量值相对准确做为一个比较参考一般在发送侧的测量值都大于30dB

FPGA眼图

高速FPGA系统的信号完整性测试和分析张楷泰克科技（中国）有限公司摘要：随着FPGA器件的速度和容量日益提高，各种高速的并行和串行接口都广泛应用在FPGA上，其中典型的高速串行总线速率超过1Gb/s，这为设计和应用人员提供了极大的灵活性，同时对于FPGA IO的测试和验证也带来了新的挑战。本文针对FPGA中各种高速串行总线的信号，提供全面的信号完整性测试和分析方法。关键词：FPGA，高速串行信号, 信号完整性, 抖动，眼图测试，采样示波器 1. 引言随着FPGA的设计速度和容量的明显增长，当前流行的FPGA芯片都提供高速总线，例如DDR内存总线，PCI-X总线、SPI总线；针对超高速的数据传输，FPGA通过集成SerDes提供高速串行IO，支持各种诸如PCI-E、GBE、XAUI等高速串行总线协议，为各种不同标准的高速传输提供极大的灵活性。典型的高速FPGA器件提供的每一条物理链路的速度从200Mbps到高达10Gbps，高速IO的测试和验证更成为传统专注于FPGA内部逻辑设计的设计人员面临的巨大挑战。这些挑战使设计人员非常容易会把绝大部分设计周期时间放在调试和检验设计上。为了加速对于FPGA中高速并行和串行总线的调试和验证，它需要使用新的高速信号完整性测试工具和分析方法。本文根据当前FPGA的高速总线测试和分析，提供了最新的方法和工具。图1是一个典型FPGA的提供的各种高速接口。对于这些速度从200M到高达10G的高速总线，信号完整性的测试和分析是保证设计成功的基础和关键。图1 典型FPGA的提供的各种高速接口

2. 高速串行总线眼图测试对于采用内嵌SERDES电路的FPGA芯片，其高速串行信号进行测试和验证，最基本的工具是通过示波器进行对其眼图测试。因为眼图能够非常直观的反映一条被测信号路径上的整体信号质量问题，包括信号的抖动量大小（眼宽）以及幅度的大小（眼高）等重要信息。图2是一个高速数据信号的眼图形成的过程。图2 眼图的形成过程从眼图的形成过程可以看出，一个NRZ编码的高速数据无论传输何种码流，都可以看作一个重复信号，经过一定时间和样本数的累计，它反映整个传输链路上的总体信号质量。 3. 选择合适的眼图测试工具 3.1 示波器带宽的要求示波器是进行高速串行信号眼图测试的首选工具。无论是用高速实时示波器还是采样示波器（Sampling Scope）得到眼图，带宽是对示波器的基本要求。以一个NRZ编码的高速串行总线为例，它理想的波形是一个方波信号，方波信号是由它的基波（正弦波）和奇次谐波（3次，5次，7次…）组成。根据信号的传输速率和上升时间，选择尽量高带宽和最快上升时间的示波器，这样测试结果保留更多的谐波分量，构建高精度的眼图测试结果。示波器带宽反映了对被测信号幅度上的衰减，而示波器上升时间决定了对被测信号上升时间测试的误差。经典的示波器带宽和上升时间的关系为：带宽×上升时间＝0.35－0.45，0.35-0.45为常系数。每一个高性能示波器除了提供带宽的指标外，还会给出上升时间，表征其对阶跃信号的测试能力和精度。示波器测试结果的经验公式为：高速串行数据（NRZ编码）提供一般为数据率，其最高的基频为比特率的一半。即假设给定一个NRZ编码的串行信号，码型为时钟码型（即传输的数据为1－0－1－0－1），从频域的角度观测该信号，它成为一个基波为数据率一半的方波信号，这个时钟码型是数据变化最快的情况。以泰克TDS6154C 大于15GHz带宽的实时示波器为例，它可以测试保留6.25Gb/s (2×XAUI)信号的五次谐波，以及10Gb/s (XFI)信号的三次谐波。下表列出了不同的高速串行总线在不同测

光纤通信系统测量中的眼图分析方法

实验四光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验一、实验目的 1、了解眼图的形成过程 2、掌握光纤通信系统中眼图的测试方法二、实验仪器 1、ZYE4301F 型光纤通信原理实验箱1台 2、20MHz 模拟双踪示波器1台 3、万用表1台三、实验原理眼图是衡量数字光纤通信系统数据传输特性的简单而又有效的方法。眼图可以在时域中测量，并且可以用示波器直观的显示出来。图1是测量眼图的系统框图。测量时，将“伪随机码发生器”输出的伪随机码加在被测数字光纤通信系统的输入端，该被测系统的输出端接至示波器的垂直输入，用位定时信号（由伪随机码发生器提供）作外同步，在示波器水平输入用数据频率进行触发扫描。这样，在示波器的屏幕上就可以显示出被测系统的眼图。伪随机脉冲序列是由n 比特长，2n 种不同组合所构成的序列。例如，由n=2比特长的4种不同有组合、n=3比特长的8种不同的组合、n=4比特长16种不同的组合组成，直到伪随机码发生器所规定的极限值为止，在产生这个极限值以后，数据序列就开始重复，但它用作为测试的数据信号，则具有随机性。如图2所示的眼图，是由3比特长8种组合码叠加而成，示波器上显示的眼图就是这种叠加的结果。分析眼图图形，可以知道被测系统的性能，下面用图3所示的形状规则的眼图进行分析： 1、当眼开度 V V V ?-为最大时刻，则是对接收到的信号进行判决的最佳时刻，无码间干扰、信号无畸变时的眼开度为100％。 2、由于码间干扰，信号畸变使眼开度减小，眼皮厚度V V ?增加，无畸变眼图的眼皮厚度应该等于零。图1眼图的测试系统

3、系统无畸变眼图交叉点发散角b T T ?应该等于零。 4、系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称，无畸变眼图的正、负极性不对称度- +-++-V V V V 应该等于零。 5、系统的定时抖动（也称为边缘抖动或相位失真）是由光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的，如果在“可对信号进行判决的时间间隔T b ”的正中对信号进行判决，那么在阈值电平处的失真量ΔT 就表示抖动的大小。因此，系统的定时抖动用下式计算：定时抖动＝ %100??Tb T

光纤通信系统的眼图测试实验

太原理工大学现代科技学院光纤通信课程实验报告专业班级学号姓名指导教师

实验名称光纤通信系统的眼图测试实验同组人专业班级学号姓名成绩实验三光纤通信系统的眼图测试实验一、实验目的 1、了解眼图的形成过程 2、掌握光纤通信系统中眼图的测试方法二、实验内容 1、测量数字光纤通信系统传输各种数字信号的眼图 2、观察系统眼图，并通过眼图来分析系统的性能三、实验仪器 1、ZY12OFCom13BG3型光纤通信原理实验箱 1台 2、20MHz 双踪模拟示波器 1台 3、万用表 1台 4、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1根 5、850nm 光发端机和光收端机（可选） 1套 6、ST/PC-ST/PC 多模光跳线（可选） 1根四、实验原理眼图是衡量数字光纤通信系统数据传输特性的简单而又有效的方法。眼图可以在时域中测量，并且可以用示波器直观的显示出来。图20-1是测量眼图的系统框图。测量时，将“伪随机码发生器”输出的伪随机码加在被测数字光纤通信系统的输入端，该被测系统的输出端接至示波器的垂直输入，用位定时信号（由伪随机码发生器提供）作外同步，在示波器水平输入用数据频率进行触发扫描。这样，在示波器的屏幕上就可以显示出被测系统的眼图。图1、眼图测试系统框图 ……………………………………装………………………………………订…………………………………………线………………………………………

伪随机脉冲序列是由n 比特长，2n 种不同组合所构成的序列。例如，由n=2比特长的4种不同有组合、n=3比特长的8种不同的组合、n=4比特长16种不同的组合组成，直到伪随机码发生器所规定的极限值为止，在产生这个极限值以后，数据序列就开始重复，但它用作为测试的数据信号，则具有随机性。如图20-2所示的眼图，是由3比特长8种组合码叠加而成，示波器上显示的眼图就是这种叠加的结果。分析眼图图形，可以知道被测系统的性能，下面用图20-3所示的形状规则的眼图进行分析： 1、当眼开度V V V ?-为最大时刻，则是对接收到的信号进行判决的最佳时刻，无码间干扰、信号无畸变时的眼开度为100％。 2、由于码间干扰，信号畸变使眼开度减小，眼皮厚度V 增加，无畸变眼图的眼皮厚度应该等于零。 3、系统无畸变眼图交叉点发散角 b T T ?应该等于零。 4、系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称，无畸变眼图的正、负极性不对称度 5、系统的定时抖动（也称为边缘抖动或相位失真）是由光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的，如果在“可对信号进行判决的时间间隔T b ”的正中对信号进行判决，那么在阈值电平处的失真量ΔT 就表示抖动的大小。因此，系统的定时抖动用下式计算：定时抖动＝ …………………………………装……………………………………订………………………………………线……………………………………………

谈谈华为SFP+万兆光模块

华为（Huawei）10G SFP+光模块是新一代的万兆光模块,它按照ANSI T11协议,可以满足光纤通道的8.5G和以太网10G的应用。华为（Huawei）10G SFP+光模块比早期的XFP光模块外观尺寸缩小了约30%。一、华为SFP+万兆光模块型号华为万兆光模块主要有以下三个型号，光模块型号：华为（Huawei）OMXD30000，华为（Huawei） OSX010000，华为（Huawei）OSX040N01 等等。谈谈华为SFP+万兆光模块

二、兼容华为SFP+万兆光模块飞速光纤（https://www.360docs.net/doc/4611952832.html,）提供华为（Huawei）兼容OSX040N01SFP+万兆光模块,华为（Huawei）

兼容LE0M0XS4FF万兆光模块，华为（Huawei）兼容OSX010000SFP+,华为（Huawei）兼容LE0M0XSM88SFP+万兆光模块万兆光模块等等。

三．华为SFP+万兆光模块测试步骤上文介绍了几款华为光模块的型号，现在来介绍一下华为光模块的测试步骤： 1、抖动测量和眼图测量来测试发射器输入信号的质量。 2、用眼图测试、光调制振幅和消光比等光学指标来测量发射器的输出光信号。 3、通过抖动测量和光功率测试来校准接收器输出的最差信号。 4、最后测试接收器的电子输出信号，包括眼图测试、抖动测试以及抖动跟踪和容限3种。

飞速光纤（https://www.360docs.net/doc/4611952832.html,）提供各种兼容光模块，是专业的光通信产品供应商。相比之下，飞速的华为（Huawei）兼容10G SFP+光模块价格具有很大优势，且它们具有高密度、低功耗、低成本等显著优点,产品广泛应用万兆以太网光纤数据通信领域,是万兆光模块的主流产品。

数字光纤通信系统信号眼图测试

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AV5233C误码仪产生一定长度的伪随机二进制数据流（AMI码、HDB3码、RZ 码、NRZ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AV4451（500MHz）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。AV5233C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

眼图分析

清风醉明月 slp_art 随笔- 42 文章- 1 评论- 20 博客园首页新随笔联系管理订阅眼图——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。” 二、眼图的一些基本概念 —“什么是眼图？” “眼图就是象眼睛一样形状的图形。图五眼图定义” 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。图六“双眼皮”眼图

抖动和眼图分析工具

抖动和眼图分析工具 DPOJET 主要特点和优点－时钟和数据信号的抖动和定时分析－实时眼图(RT-Eye TM )分析*1 － TekWizard TM 界面，单键操作和引导性抖动摘要－完善的标准支持库，全面执行通过/失败极限和模板测试; 外加用户极限和模板文件，支持自定义测试配置和新标准或开发中的标准－可以选择抖动模型，准确分解抖动和估算TJ(BER)*2，支持流行标准；光纤通道或PCI-Express Delta-Delta (Dual-Dirac)和卷积结果－ 9种曲线类型，查看和分析抖动：眼图, CDF浴盆, 频谱, 直方图, 趋势, 数据, 相噪和转函－可编程软件时钟恢复，包括软件PLL *3－用户可以选择黄金PLL，支持流行标准－可以选择高通和低通测量滤波器－可以选择高和低极限测量范围测试－完善的统计登录、报告和远程自动控制－捕获和保存最坏情况信号，进行详细分析应用检定高速串行总线和并行总线设计的性能－检定时钟和数据抖动和信号完整性－检定PLL 动态性能－检定扩频时钟电路的调制性能－检定抖动生成、转函和容限－对PCI Express、Serial ATA、SAS、光纤通道、DisplayPort、DDR2、DDR3、FBD 及其它电气和光学系统执行物理层测试 *1 已获专利USPTO #6,836,738, *2 已获专利USPTO #6,832,172, #6,853,933, #7,254,168, *3 已获专利USPTO #6,812,688. 实时抖动和眼图分析 DPOJET 为实时示波器提供了优秀的眼图、抖动和定时分析软件。DPOJET在泰克DPO7000、DPO70000和DSA70000系列示波器中运行，为工程师提供了实时仪器中最高的灵敏度和精度。通过采用完善的抖动和眼图分析及分解算法，DPOJET在当前高速串行、数字和通信系统设计中简化了发现信号完整性问题和抖动及相关来源的工作。随着处理器时钟速率超过3 GHz，背板总线和串行数据链路数据速率超过8 GT/s，计算机、半导体和通信行业中的模拟和数字设计人员面临着许多新的挑战。日益提高的速率意味着电路容限或裕量下降，带来了抖动和相关的信号完整性问题。通过使用可以帮助您迅速检定和发现抖动和信号完整性问题来源的工具，您可以更快地向市场上推出新的设计，并树立更高的信心，相信它们能够在当前超高速环境中可靠地运行。更快地向市场上推出可靠性更高、性能更高的新产品，意味着贵公司可以有更多的机会改善余量。 AWG5000系列。

眼图测量方法B

三、眼图测量方法之前谈到，眼图测量方法有两种：2002年以前的传统眼图测量方法和2002年之后力科发明的现代眼图测量方法。传统眼图测量方法可以用两个英文关键词来表示：“Triggered Eye”和“Single‐Bit Eye”。现代眼图测量方法用另外两个英文关键词来表示：“Continuous‐Bit Eye”和“Single‐Shot Eye”。传统眼图测量方法用中文来理解是八个字：“同步触发+叠加显示”，现代眼图测量方法用中文来理解也是八个字：“同步切割+叠加显示”。两种方法的差别就四个字：传统的是用触发的方法，现代的是用切割的方法。“同步”是准确测量眼图的关键，传统方法和现代方法同步的方法是不一样的。“叠加显示”就是用模拟余辉的方法不断累积显示。传统的眼图方法就是同步触发一次，然后叠加一次。每触发一次，眼图上增加了一个UI，每个UI的数据是相对于触发点排列的，因此是“Single‐Bit Eye”,每触发一次眼图上只增加了一个比特位。图一形象表示了这种方法形成眼图的过程。图一传统眼图测量方法的原理传统方法的第一个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI‐Express Gen2，PCI‐SIG 要求测量1百万个UI的眼图，用传统方法就需要触发1百万次，这可能需要几个小时才能测量完。第二个缺点是，由于每次触发只能叠加一个UI,形成1百万个UI的眼图就需要触发1百万次，这样不断触发的过程中必然将示波器本身的触发抖动也引入到了眼图上。对于2.5GBbps以上的高速信号，这种触发抖动是不可忽略的。如何同步触发，也就是说如何使每个UI的数据相对于触发点排列？也有两种方法，一种方法是在被测电路板上找到和串行数据同步的时钟，将此时钟引到示波器作为触发源，时钟的边沿作为触发的条件。另外一种方法是将被测的串行信号同时输入到示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道，硬件CDR恢复出串行数据里内嵌的时钟作为触发源。这种同

光模块测试指标

1.1.1GEPON接口测试 1.1.1.1GEPON接口测试—平均发射光功率 ONU 1.1.1.2GEPON接口测试—中心波长

1.1.1.3GEPON接口测试—发射机眼图 1.1.1.4GEPON接口测试—消光比

ONU 1.1.1.5GEPON接口测试—最小边模抑制比

测试连接图Optical Splitter Voltage Regulator OLT ONU 测试步骤1.按照上图连接测试环境； 2.设置示波器； 3．读取最小边模抑制比数值，并记录。预期结果1000BASE-PX20-D边模抑制比>=30dB；1000BASE-PX20+-D边模抑制比>=30dB。测试结论通过[ ]；未通过[ ] ；未测[ ]结果说明备注测试人签名 1.1.1.6GEPON接口测试—接收灵敏度用例编号DYTC-7 用例名称接收机灵敏度测试目的1G OLT PON接口接收机灵敏度测试设备测试环境测试步骤1.按照上图连接测试环境； 2.调整可调光衰减器增大衰减，使光模块工作正常，并用SMB6000验证无丢包；测量接收机在接收机处达到1×10-12的BER值所需要的平均接收功率的最小值; 或者ONU快要掉注册时，记录下此时的OLT的接收光功率即可； 3.读取光功率数值，并记录； 4.测试取10块光模块进行测试，并记录。预期结果1000BASE-PX20-D接收灵敏度<= -24dBm；1000BASE-PX20+-D接收灵敏度<=-30dBm。

ONU 1.1.1.7GEPON接口测试—接收机过载光功率

测试环境测试步骤 1. 按照上图连接测试环境； 2. 调整可调光放大器（减少衰减），使光模块工作正常，并用数据测试仪验证无丢包；测量接收机在接收机处达到1×10-12的BER 值所需要的平均接收功率的最小值; 或者ONU 快要掉注册时，记录下此时的OLT 的接收光功率即可； 3. 读取光功率数值，并记录； 4. 测试取10块光模块进行测试，并记录。预期结果 1000BASE-PX20-D 接收机过载光功率≥-6dBm ； 1000BASE-PX20+-D 接收机过载光功率≥-6dBm 。测试结果测试结论通过[ ] 未通过[ ] 未测[ ] 版本备注测试人员测试日期相关知识 1.1.1.8 GEPON 接口测试—最大-20dB 谱宽被测设备（型号） 1600H 测试项目 1G PON 接口测试—最大-20dB 谱宽测试目的测量TX 的最大峰值功率跌落20dB 时的光谱全宽。测试仪表 1. 采样示波器泰克8000/安捷伦86100； 2. 可调光衰减器；测试连接图 Optical Splitter Voltage Regulator OLT ONU

现代眼图测量方法和data pattern

***Eyediagram ****传统眼图生成硬件CDR恢复出理想时钟，时钟上升沿作为触发源，触发一次，叠加一个UI。 ****现代眼图生成同步切割，叠加显示：示波器捕获一连串数据，用软件PLL恢复出时钟，用恢复出来的时钟按照比特位进行切割，切割一次叠加一次。

****CJPAT 在8B/10B编码之前，CJPA T数据包构成如下： Preamble/SFD： 55 55 55 55 55 55 55 D5 Modified JPAT sequence： 7E for 580 bytes: Low density transition pattern B5 for 172 bytes: high density transition pattern 7E for 580 bytes: Low density transition pattern B5 for 172 bytes: high density transition pattern CRC F3 CF F9 0F IPG 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 END 共1528byte，经过8B10B编码成为15280bit At 6.144 Gbps, the UI is about 162.76 ps CJPAT duration/pattern: 162.76 ps * 15280 = 2.487 us/pattern ****PRBS Pseudo Random Binary Sequence：伪随机二进制序列。0和1在周期内部是随机出现的（即码流生成函数和初始码确定后，码流的顺序是固定的），但各个周期中的码流却是完全相同的。 The sequence is not truly random in that it is completely determined by a relatively small set of initial values, called the PRNG's state, which includes a truly random seed.（这说明每个周期的初始码不是固定的）在高速信号链路进行无码测试时，基本上都是用PRBS码模拟真实的码流环境。因为PRBS的频谱特征与白噪声非常接近。

信号完整性分析基础系列之一__关于眼图测量(全)

信号完整性分析基础系列之一_——关于眼图测量(全) 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）。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。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。

眼图分析

眼图测试及其疑难问题探讨关键词:DWDM,眼图,城域网,MAN 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。这个过程既包括光通道也包括电通道。对于光通道来说，主要是光纤的色散和非线性效应引起传输的光脉冲展宽，导致“0”、“1”判决出错，增加了传输误码率。通过运用色散补偿光纤、色散斜率补偿技术等色散管理来降低光纤的色散。对于光纤非线性效应，一般可通过降低入纤功率，采用新型大孔径光纤、喇曼放大、奇偶信道偏振复用等方法加以抑制。采用特殊的码型调制技术也可有效提高光脉冲抵抗非线性效应的能力，增加非线性受限传输距离，从而达到光通道的无失真传输这种理想化的状态。对于电通道来说，实际传输中无法满足无失真传输条件，特别是由于信道频率特性不理想，使矩形脉冲在经过传输后有明显的上升时间和下降时间，会使波形有明显展宽。每个符号（码元）在时间上前后展宽会对其前后符号（码元）造成干扰，通常把这类干扰称为符号（或码元）间干扰，它会引起传输系统的误码率恶化。 1.3时域均衡系统线性失真引起的符号间干扰是影响传输质量的主要因素。线性失真的主要原因是发送滤波器、接收滤波器及信道共同组成的波形形成系统的传递函数偏离理想状态。在不考虑噪声影响时，大多数高、中速数字数据传输设备的判决可靠性都建立在消除取样点的符号间干扰的基础上，按此要求建立的线性失真补偿系统称为时域均衡器，其原理是利用接收波形本身进行补偿，消除取样点的符号间干扰，提高判决的可靠性。时域均衡系统结构如图1所示。图1时域均衡系统结构

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。 ”

基于system view的眼图仿真与分析

硬件与仿真课程设计报告题目：眼图的仿真与分析系别信息工程学院专业班级信工(通信)131 学生姓名郑浩指导教师雷进辉提交日期2016年6月12号

目录 1 设计目的 (2) 2 设计要求和设计指标 (2) 3设计内容 (3) 3.1数字基带系统的仿真原理 (3) 3.2基于system view数字基带传输系统仿真电路 (3) 3.3眼图的仿真结果与分析 (6) 4本设计改进建议 (8) 5总结 (8) 参考文献 (9)

1. 设计目的将学生所学的通信方面的专业知识、专业技能及专业的通信系统软件开发工具System View，进行通信系统硬件方面的综合设计和运用。主要目的在于培养学生的动手和设计的能力，激发学生的学习兴趣，增强学生分析问题和解决问题的能力，为后续专业课的学习、毕业设计以及将来从事工作打下坚实的基础。对于通信原理实验的课程设计给予学生两周时间的自由活动和老师无间隔指导，从软件安装、查找资料，到最后的设计仿真，都是自己在图书馆和网上独立完成，老师只会通过在0#806教室指点，必须需要自己的不断实践去完成这项设计，所以这两周综合来说对以后工作能力会有极大的提升，也因此我必须认真完成老师布置的设计，希望老师满意，也希望自己能够设计出自己满意的作品。通过这次课程设计，我要更进一步的掌握了基带传输的相关仿真原理以及通过无失真传输条件和眼图来判断信号质量，自己能够通过实践独立思考和解决问题，我认为这将对我的动手能力有极大的提升。 2. 设计要求与设计指标设计要求 (1)采用systemview仿真； (2)基本工作原理框图； (3)显示系统不同部分的信号波形(基带信号、加了噪声的信号、解调后的信号等)； (4)要求系统中加入高斯白噪声； (5)在实习报告中需要阐明所设计系统的原理并且对系统进行数学建模设计和仿真，以及对系统进行完整的性能分析，最终提交完整的实习报告。实习报告要撰写规范，不能有错别字，同时条理清晰。设计指标 (1)掌握systemview动态仿真软件的使用； (2)建立数字调制解调系统框图； (3)分析噪声对系统的性能影响。 3.设计内容

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= 2 1V V 水平长开度E1=21 t 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 U101 PN2 2

CMIOUT FPGA/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。

100G高速光模块测试经典测试办法

现在市面上大部分光模块厂家对于光模块的测试都是采用的虚拟仪器技术，通过总线连接到PC 端口实现多测量仪的控制，完成对光模块的自动检测，一般需要对于模块的发射端和接收端分别进行检测，根据结果给我报告，下面飞速光纤（https://www.360docs.net/doc/4611952832.html,）就带大家了解这些测试究竟是怎样进行的。（以100G 光模块为例）一、首先要说发射端的测试。光模块将误码仪提供的高速的电信号转换成光信号，通过光纤跳线接入光示波器，实现信号同步，在光示波器上形成眼图。光示波器需要选择和待测的光模块相对应的速率和波长，选择合适的眼图模板和形成的眼图进行匹配，测试系统将最终两者的对比图发送至上位机。需要注意的是在测试的过程中要对模块数字诊断功能的发射光功率值与实际的值进行校准，设置合适的光功率和消光比。以保证测试结果的准确性。二、其次是接收端的测试。接收端主要测试灵敏度，这个怎么操作呢。设置告警值，对模块的接收功率进行校准，通过调节可编程的光衰减仪，检测模块在特定的误码率接收端的光功率值。一般选用一个标准的光模块作为标准光源，基于误码仪产生的高速电信号经测试板驱动光模块发射端产生标准信号源。灵敏度测试需要可编程的光衰减仪进行信号的功率衰减，使光模块接收端接收到不同功率的信号，最终通过误码仪比对不同光功率下的误码率来完成灵敏度测试。在实际测试过程中，一般通过调整光衰减仪获取若干光功率条件下的误码率，然后采用曲线拟合等方法估算模块灵敏度。还有一种方法，模块厂商可根据不同光模块以及实际的设备情况构建不同的测试系统，采用带标准光源的误码仪，用多路分光器和衰减仪相结合的方式完成接收端校准、正反向告警测 100G 高速光模块经典测试办法