數(shù)字熒光示波器中眼圖構建與抖動分析的研究與實現(xiàn).pdf

1、眼圖是一種直觀快速地觀測串行信號質量的方法。它可以反應系統(tǒng)物理層性能，如系統(tǒng)帶寬對傳輸信號參數(shù)的影響。如果能夠正確地構建眼圖，并且保證用于構建眼圖的數(shù)據量充足，就可以從眼圖中設法讀取與傳輸信號相關的大量信息。抖動可以定義為數(shù)字信號在重要時點上偏離理想時間位置的短期變化。隨著串行數(shù)據速率的不斷提高，抖動引起的問題變得越來越重要。因此，設計一種可以完成眼圖和抖動測量分析任務的儀器是十分必要的。
　　 但傳統(tǒng)的測量儀器，如普通的數(shù)字示

2、波器難以用于實現(xiàn)眼圖構建與抖動分析，因為它存在一些難以克服的缺點。首先，普通的數(shù)字示波器在對高速串行數(shù)據進行采集存儲時難以產生出精確的時鐘信號：其次，普通的數(shù)字示波器在每次采集時存在死區(qū)時間，無法連續(xù)采集；最后，普通的數(shù)字示波器一般不會內嵌高性能的微處理器和大容量的存儲器。第三代示波器——數(shù)字熒光示波器就克服了這些缺點。它采用硬件電路實現(xiàn)數(shù)字熒光處理，使波形捕獲率大幅提高，這一優(yōu)點保證數(shù)字熒光示波器可以對信號進行長時間的連續(xù)采集而不存在

3、死區(qū)時間。另外，本文中開發(fā)的數(shù)字熒光示波器樣機擁有1GB的DDR2存儲器和高性能的ARM處理器。這些優(yōu)點就保證數(shù)以百萬計的采樣點可以被采集存儲，同時微處理器可以對數(shù)據進行處理，以構建眼圖并進行抖動分析。
　　 為了處理采集存儲的數(shù)據，需要產生一個與被采集信號同步的時鐘信號，這個步驟稱為“時鐘恢復”。鎖相環(huán)是眾多時鐘恢復方法中較好的選擇。本文中使用軟件鎖相環(huán)算法從存儲的數(shù)據信號中恢復出時鐘。關于軟件鎖相環(huán)的理論和具體實現(xiàn)將在本文第

4、二章中詳細論述。
　　 一旦得到了恢復出的時鐘信號，就可以根據它將存儲于DDR2中的一段很長的數(shù)據信號進行分段。把這些被分離的小段累加顯示就可以構建出一幅精確的眼圖。眼圖的定義及其構建方式以及眼圖參數(shù)分析的具體實現(xiàn)將在本文第三章中詳細論述。
　　 本文第四章將論述抖動的一些基礎理論如抖動的定義，導致抖動現(xiàn)象的原因等。然后詳細論述抖動的分類。最后，將在頻域中采用頻譜分析的方法將總的抖動進行分解。
　　 本文的最后一