抖动和眼图的视觉分析.pdf

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1、抖动和眼图的视觉化分析什么是抖动？抖动为实际数据与其理想位置的时间偏差TIE为信号相对于标准时钟或者标准信号的定时误差TIE在高速数字系统中即为抖动…0.0ns0.990ns2.000ns2.980ns4.000nsP1P2P3P4TIE-0.010ns0.000ns-0.020ns0.000ns什么是眼图？眼图是怎么形成的？RandomJitter(随机抖动)•内部热能现象•随机抖动符合高斯型分布•FlickerNoise,ShotNoise•热能的原子与分子振动•直方图(估计)↔pdf(数学模型)•分子的解体•外部的宇宙射线•抖动峰峰值=无穷大…无界！1-sigmaor7-

2、RMSsigmaDeterministicJitter(确定性抖动)•确定性抖动是非高斯分布并且有界Peak-to-PeakPeriodicJitter(周期性抖动)•TIE随时间的变化是重复的、周期性的•Periodicjitter和相位调制(PM)是等效的•系统时钟（抖动频率在MHz量级）•开关电源（抖动频率在KHz量级）Peak-to-PeakDutyCycledistortion(占空比失真)•上升时间和下降时间不对称•或者测试时参考电平选择不当0.0v-0.1vInter-SymbolInterference(码间干扰抖动)•DDJ或PDJ–数据相关性抖动或码型相关性

3、抖动,和ISI的术语是等价的.•码型是如何影响随后的比特位的？◦由于传输链路的效应、反射等换个角度看抖动，时域看看我们有了什么视角？抖动视觉化–时间趋势图直方图告诉了我们分布，但是只有统计特性，缺少了时间信息时间趋势图可以直观告诉我们波形里是否有特定频率的调制下图为5个周期SSC@30khz117/7/2016抖动视觉化GaussianRandomNoiseSinusoidalJitter7/7/201612抖动视觉化–频谱图从频域上观测抖动抖动中决定性的频率成分会在谱线上明显超出噪底137/7/2016哪个眼图好？哪个直方图好？视觉化眼图和抖动的问题？浴盆曲线误码率

4、是关键vs.UI张开程度•Foragivenpositioninthetimethere’sagivenprobabilityoferror–“BER”,BitErrorRatio•Foragivenpositioninthetimethere’sagivenprobabilityofsignalcrossing–PDF,probabilitydensityfunctionBER–Probabilityof‘hit’ProbabilityofError1UI基于示波器分析的浴盆曲线Rj/Dj与Tj@BERδδδδAssumebi-modaldistribution(dual-D

5、irac),measureTjattwoBERFitcurvetopoints,slopeisRj,InterceptisDj½Djδδ½xRjδδMeasured双狄拉克模型x≈7.4σTj@10-4Measuredx≈10.4σTj@10-7Estimatedx≈14.1σTj@10-12Conditions:onlywhereGaussian.抖动类型分析•抖动分离为误码产生的根本原因提供了更精确的定位和分析方法•抖动分析方法，参照T11MJSQ，已经被工业界广泛接受TotalJitter(TJ)RandomJitterDeterministicJitter(RJ)(DJ

6、)PeriodicJitterDataDependentJitterDuty-CycleJitter(PJ)(DDJ)(DCD)ConstituentComponentsofJitter=Unbounded=BoundedJitterVisualization–BathtubPlotShowstheEyeOpeningataSpecifiedBERLevelNotetheeyeclosureofSystemIvs.SystemIIduetotheRJ-RJisunboundedsotheclosureincreasesasBERlevelincreasesSystemIh

7、as.053UIofRJwithnoPJSystemIIhas.018UIofRJand.14UIofPJ@5and10MhzSystemISystemISystemIISystemII187/7/2016Tektronix-InnovatorsofJitterAnalysis•1998FirstReal-TimeScopeBasedJitterAnalysisSoftware•2002InventedSWBasedPLLClockRecoveryandtheSpectralApproac