示波器眼图是啥？怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量？

示波器眼图是啥？怎样形成示波器眼图又如何分辨信号质量？

示波器眼图是一种用于评估数字信号质量的工具，广泛应用于通信行业。它是通过观察和分析信号的波形图形成的一种标准化的显示形式。示波器眼图可以提供有关信号的稳定性、噪声和失真等方面的信息，用于判断信号质量的好坏。

形成示波器眼图需要先进行信号采样，即将连续时间的模拟信号转换为离散时间的数字信号。信号采样时，波形应该以足够高的速率进行，以确保能准确地捕捉信号的细节和快速变化。通常，示波器眼图使用的采样率是信号最高频率的两倍以上，这样可以避免信号在采样过程中出现信息丢失或失真的问题。

采样完成后，需要将离散的采样数据以适当的方式组织成二维矩阵。这个矩阵被称为“眼图”，具体使用的方法有时分复用（TDM）和多输入多输出（MIMO）等。在眼图中，时域和振幅的信息分别在水平和垂直轴上显示。通过观察示波器眼图，可以直观地了解信号的质量和特性。

示波器眼图的主要特征是它所呈现的中间开放的“眼”形。这个开放的区域代表了每个信号位的解决能力，即判定逻辑“0”与“1”的准确度。开放区域越大，表示信号的质量越好。如果眼图形状变窄、闭合或扭曲，显示出一些额外的峰值或噪声等，那么这可能是信号质量出现问题的指示。

通过观察示波器眼图，可以分辨信号的质量。以下是一些常用的分辨信号质量的方法：

1. 眼高度：眼图的垂直方向表示信号的振幅大小，眼高度表示开放区域的高度。眼高度越大，表示信号的噪声和波动越小，信号质量越好。

2. 眼宽度：眼图的水平方向表示信号的时间，眼宽度表示开放区域的宽度。眼宽度越宽，表示信号的波形变化越缓慢，信号传输的时间抖动越小，信号质量越好。

3. 眼的对称性：眼图的左右对称表示信号的饱和度和偏移量。如果眼图左右不对称，表示信号存在饱和偏置或失真，信号质量较差。

4. 眼图扭曲：眼图在拓扑结构上应当是一个正常的矩形，如果眼图形状扭曲，表示信号存在传输延迟或其他失真，信号质量可能较差。

在分辨信号质量时，需要结合以上几个指标进行综合分析。最理想的示波器眼图应该具有高度开放的眼、宽度相等的眼宽度、对称性和无扭曲的矩形形状。如果信号质量差，眼图可能会出现闭合、高度不足、宽度不等、对称性差和扭曲等现象。

总之，示波器眼图是一种重要的工具，用于评估数字信号质量。它通过观察和分析信号的波形，展示信号的稳定性、噪声和失真等方面的信息。通过综合考虑眼高度、眼宽度、对称性和眼图的形状等指标，可以判断信号的质量优劣，帮助工程师进行故障排查和优化工作。