什么是眼图？
在信号测试分析中，会提到眼图这一词。眼图，看名称就能想象它象一只人的眼睛。那什么叫眼图？眼图是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，原创今日头条：卧龙会IT技术。故名眼图，在示波器上我们就能看到像一只只眼睛。如下图所示
图一
眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形，它包含了丰富的信息，从眼图上可以观察出码间串扰和噪声的影响，体现了数字信号整体的特征，从而估计系统优劣程度，因而眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。
眼图是如何形成的原理？
那为什么会形成眼图呢？这是一系列数字信号叠加在一起而形成的，因为数字信号有高电平与低电平的变化，比如，以3个BIT数字信号为例。它有8种组合。
000，001，010，011，100，101，110，111
如果有这无数的这些序列按一个基准点把他们对齐，然后这些波形叠加在一起，原理如下图所示
图二
，这是理想的眼图，这个眼睛睁得足够大。如果信号不是那么好，有噪声与码间串扰很大的话。这样就会使这个眼图的眼睛会变小。线迹变得模糊不清。眼睛内会布满血丝。
眼图中大家能看出信号的哪些信息？
1，线粗代表什么意思？
图三
如上图所示，这里线变的越粗，说明信号在噪声与码间串扰厉害。眼睛挣的越大，而且眼图越端正，说明信号的码间串扰越小。如果信号中还有噪声，会使眼睛变得更小，原来线迹清晰，端正的眼图，线迹变成了一个模糊不清的带状。噪声与码间串扰越大，线迹会越宽，眼图越不端正。
2，眼高代表什么意思？
图四
上图可以看出眼高越高，这个信号越好。两条红色横线是VIH与VIL.左边，右边的箭头是信号从0到1转变的时刻。这两个箭头越宽，说明越接近原信号的建立时间，保持时间。这两个箭头越小，说明信号不完整，产生的反射，干扰等。这也代表了这个信号的噪声容限。
数字信号在采样前后，需要有一定的建立时间(Setup Time)和保持时间(Hold Time)，数字信号在这一段时间内应保持稳定，才能保证正确采样。而对于输入电平的判决，需要高电平的电压值高于输入高电平VIH，低电平的电压值低与输入低电平VIL。这个就可以从上面二条红线可以看出这个眼图是不是符合要求。
3，眼宽代表什么意思
图五
如上图所示，红箭头表示眼宽，当信号很多叠加在一起时，这个眼越宽的就很好的反映了这个信号稳定时间。
由于眼图是用一张图形就完整地表征了串行信号的比特位信息，所以成为了衡量信号质量的最重要工具，眼图测量有时侯就叫“信号质量测试（Signal Quality Test,SQ Test）”。 此外，眼图测量的结果是合格还是不合格，其判断依据通常是相对于“模板（Mask）”而言的。 模板规定了串行信号“1”电平的容限，“0”电平的容限，上升时间、下降时间的容限。
所以眼图测量有时侯又被称为“模板测试（Mask Test）”。 模板的形状也各种各样，通常的NRZ信号的模板如上图五中间的黑色部分。在串行数据传输的不同节点,眼图的模板是不一样的，所以在选择模板时要注意具体的子模板类型。 如果用发送端的模板来作为接收端眼图模板，可能会一直碰模板。但象以太网信号、E1/T1的信号，不是NRZ码形，其模板比较特别。
如果我们实际测试当中，碰到模板了，就是想方设法去解决这个问题。但有些产品要求不是很高的话，允许小范围的碰到模块。这个就是设计者的对质量的追求问题，也是一个产品的最终品质的问题。对于山寨的产品，这些都不会去太考虑，只要能用就好。一些大品牌公司就会在这上面的要求就会高一点。所以大家喜欢品牌产品，还是有道理的。原创今日头条：卧龙会IT技术。
图六
上图六就是下降沿太平缓了导致碰到模板了。这个说明负载电容过大，拉缓了下降沿。
图七
上图七是有大幅度振铃，说明阻抗不连续引起振铃
图八
上图八这是左右双线，这可能是时钟问题。
图九
上图九，这是全部双线了，这是功率控制不稳的原因
我们再讲讲一些比较复杂的参数，比如消光比，眼交叉比等
1 ，消光比
消光比就是1电平与0电平平均值的比值。它消光比在光通信发射源的量测上是相当重要的参数。它越大，说明信号接收端能得到更好的罗辑鉴别率。
2，眼交叉比
眼交叉比就是就是交叉点与1电平，0电平之间的位置关系。如下图所示
图九
这个交叉点靠近1电平，这个代表了信号传递1电平或0电平的能耐。1电平传递越多，交叉点越靠近1。0电平传递越多，交叉点越靠近0电平。原理如下图所示
图十
上图第一幅交叉点在上面，说明1电平越宽，反之交叉点在下边，就会0电平越宽
对于一般的信号而言，平均分布信号位准1 及0 是最常见的。一般要求眼图交叉比为50%，即以相同的信号脉冲1 与0 长度为标准，来作相关参数的验证。因此，根据眼交叉比关系的分布，可以有效地测量因不同1 及0 信号位准的偏差所造成的相对振幅损失分析。例如，眼交叉比过大，即传递过多1 位准信号，将会依此交叉比关系来验证信号误码、屏蔽及其极限值。眼交叉比过小，即传递过多0 位准信号，一般容易造成接收端信号不易从其中抽取频率，导致无法同步，进而产生同步损失。原创今日头条：卧龙会IT技术。
3 Q因子
Q因子的公式如下
上面是1电平与0电平的平均值之差，也就是眼幅度
下面是1电平与0电平噪声有效值之和
这个Q因子代表了信号的质量。Q因子越大，说明信噪比越好，信号越好。Q 因子一般受噪声、光功率、电信号是否从始端到终端阻抗匹配等因素影响。