數(shù)字熒光示波器中眼圖構(gòu)建與抖動(dòng)分析的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、眼圖是一種直觀快速地觀測(cè)串行信號(hào)質(zhì)量的方法。它可以反應(yīng)系統(tǒng)物理層性能，如系統(tǒng)帶寬對(duì)傳輸信號(hào)參數(shù)的影響。如果能夠正確地構(gòu)建眼圖，并且保證用于構(gòu)建眼圖的數(shù)據(jù)量充足，就可以從眼圖中設(shè)法讀取與傳輸信號(hào)相關(guān)的大量信息。抖動(dòng)可以定義為數(shù)字信號(hào)在重要時(shí)點(diǎn)上偏離理想時(shí)間位置的短期變化。隨著串行數(shù)據(jù)速率的不斷提高，抖動(dòng)引起的問(wèn)題變得越來(lái)越重要。因此，設(shè)計(jì)一種可以完成眼圖和抖動(dòng)測(cè)量分析任務(wù)的儀器是十分必要的。
　　 但傳統(tǒng)的測(cè)量?jī)x器，如普通的數(shù)字示

2、波器難以用于實(shí)現(xiàn)眼圖構(gòu)建與抖動(dòng)分析，因?yàn)樗嬖谝恍╇y以克服的缺點(diǎn)。首先，普通的數(shù)字示波器在對(duì)高速串行數(shù)據(jù)進(jìn)行采集存儲(chǔ)時(shí)難以產(chǎn)生出精確的時(shí)鐘信號(hào)：其次，普通的數(shù)字示波器在每次采集時(shí)存在死區(qū)時(shí)間，無(wú)法連續(xù)采集；最后，普通的數(shù)字示波器一般不會(huì)內(nèi)嵌高性能的微處理器和大容量的存儲(chǔ)器。第三代示波器——數(shù)字熒光示波器就克服了這些缺點(diǎn)。它采用硬件電路實(shí)現(xiàn)數(shù)字熒光處理，使波形捕獲率大幅提高，這一優(yōu)點(diǎn)保證數(shù)字熒光示波器可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)采集而不存在

3、死區(qū)時(shí)間。另外，本文中開(kāi)發(fā)的數(shù)字熒光示波器樣機(jī)擁有1GB的DDR2存儲(chǔ)器和高性能的ARM處理器。這些優(yōu)點(diǎn)就保證數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的采樣點(diǎn)可以被采集存儲(chǔ)，同時(shí)微處理器可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以構(gòu)建眼圖并進(jìn)行抖動(dòng)分析。
　　 為了處理采集存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，需要產(chǎn)生一個(gè)與被采集信號(hào)同步的時(shí)鐘信號(hào)，這個(gè)步驟稱為“時(shí)鐘恢復(fù)”。鎖相環(huán)是眾多時(shí)鐘恢復(fù)方法中較好的選擇。本文中使用軟件鎖相環(huán)算法從存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信號(hào)中恢復(fù)出時(shí)鐘。關(guān)于軟件鎖相環(huán)的理論和具體實(shí)現(xiàn)將在本文第

4、二章中詳細(xì)論述。
　　 一旦得到了恢復(fù)出的時(shí)鐘信號(hào)，就可以根據(jù)它將存儲(chǔ)于DDR2中的一段很長(zhǎng)的數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行分段。把這些被分離的小段累加顯示就可以構(gòu)建出一幅精確的眼圖。眼圖的定義及其構(gòu)建方式以及眼圖參數(shù)分析的具體實(shí)現(xiàn)將在本文第三章中詳細(xì)論述。
　　 本文第四章將論述抖動(dòng)的一些基礎(chǔ)理論如抖動(dòng)的定義，導(dǎo)致抖動(dòng)現(xiàn)象的原因等。然后詳細(xì)論述抖動(dòng)的分類。最后，將在頻域中采用頻譜分析的方法將總的抖動(dòng)進(jìn)行分解。
　　 本文的最后一