调制格式与信号处理

眼图

Eye Diagram
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定义

把高速信号按时间叠加显示出的图形,用于直观判断信号质量。

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同样的波特率,PAM4 塞进两倍比特,代价是眼高只剩三分之一NRZ · 2 电平 · 1 bit/符号10眼高判决门限 1 个,噪声余量大PAM4 · 4 电平 · 2 bit/符号3210眼高仅约 1/3判决门限 3 个,必须靠 FEC 与均衡补回来这就是「速率翻倍但误码率变差」的根源:眼图一开三份,同样的噪声就更容易判错。
NRZ 与 PAM4 眼图对比 NRZ 每个符号只区分「有光/无光」,PAM4 要区分四个电平。波特率相同时 PAM4 比特率翻倍,但三个眼图的眼高只剩 NRZ 的三分之一,对噪声、线性度、时钟抖动的要求同步提高——这就是 FEC 和均衡在高速率下成为必备件的原因。

说明

眼图是把大量比特波形按时间叠加显示出来的图形,形似一只眼睛。眼张开度越大,说明信号余量越充足、判决越不容易出错;眼图闭合则意味着误码风险上升。

眼图是判断信号质量最直观的工具,关键观察点包括:眼高(幅度余量)、眼宽(时间余量)、交叉点位置、上升下降时间以及是否存在明显的噪声或抖动。从 NRZ 到 PAM4,眼睛从一个变成三个,且每个都显著变小

工程实践中,眼图往往与 TDECQ、消光比等指标配合使用。需要注意的是,眼图测量结果与示波器带宽、测试码型、均衡设置密切相关,跨条件比较时要格外小心。

关键数字

眼高 / 眼宽幅度与时间余量
1 个 vs 3 个眼睛NRZ 与 PAM4 的差别
测量条件敏感跨条件比较需谨慎

关键要点

  • 眼开度越大,判决余量越大;闭合意味着误码风险上升。
  • 是研发调试与产线测试的通用手段。

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