基带传输系统眼图测量工具

在实际工程中，由于部件调试不理想或信道特性发生变化，都可能使系统的性能变坏。除了用专用精密仪器进行定量的测量以外，在调试和维护工作中，技术人员还希望用简单的方法和通用仪器也能宏观监测系统的性能，其中一个有效的实验方法是观察眼图。眼图是利用实验手段估计和改善系统性能时，在示波器上观察到的一种图形。眼图的作用是观察码间串扰和噪声的影响，从而估计系统性能的优劣程度。获得眼图的方法是将待测的基带信号加到示波器的输入端，同时把位定时信号作为扫描同步信号，然后调整示波器扫描周期，使示波器对基带信号的扫描周期严格与码元周期同步。这样，各码元的波形就会重叠起来。对于二进制数字信号，这个图形与人眼相像，故称为“眼图”。眼图的“眼睛”张开的大小反映着码间串扰的强弱。“眼睛”张的越大，且眼图越端正，表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

观察图 6-5-1 可以了解双极性二元码的眼图形成情况。其中，图（a）为没有失真的波形，示波器将此波形每隔 Ts秒重复扫描一次，利用示波器的余辉效应，扫描所得的波形重叠在一起，结果形成图（b）所示的“开启”的眼图；图（c）是有失真的基带信号的波形，重叠后的波形会变差，张开程度变小，如图（d）所示。基带波形的失真通常是由噪声和码间串扰造成的，所以眼图的形状能定性地反映系统的性能。

图6-5-1　双极性二元码的波形及眼图

为了解释眼图与系统性能之间的关系，可把眼图抽象为一个模型，如图 6-5-2 所示。

图6-5-2　眼图模型

由眼图可以获得的信息是：(www.xing528.com)

（1）最佳取样时刻应选在眼图张开最大的时刻，此时的信噪比最大。

（2）眼图斜边的斜率反映出系统对定时误差的灵敏度，斜边越陡，对定时误差越灵敏，对定时稳定度要求越高。

（3）在抽样时刻，上下两阴影区的间隔距离的一半为噪声容限，若噪声瞬时值超过它就可能发生错判。

（4）图中央的横轴位置对应于判决门限电平。

当码间串扰十分严重时，“眼睛”会完全闭合起来，系统不可能无误工作，因此就必须对码间串扰进行校正。