波形參數(shù)測(cè)試是數(shù)字信號(hào)質(zhì)量評(píng)估最常用的測(cè)量方法，但是隨著數(shù)字信號(hào)速率的提高，僅僅靠幅度、上升時(shí)間等的波形參數(shù)的測(cè)量方法越來越不適用了。

比如下圖的一個(gè)5Gbps的信號(hào)來說，由于受到傳輸通道的損耗的影響，不同位置的信號(hào)的幅度、上升時(shí)間、脈沖寬度等都是不一樣的。不同的操作人員在波形的不同位置測(cè)量得到的結(jié)果也是不一樣的。

因此我們必須采用別的方法對(duì)于信號(hào)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，對(duì)于高速數(shù)字信號(hào)來說最常用的就是眼圖的測(cè)量方法。

所謂眼圖，實(shí)際上就是高速數(shù)字信號(hào)不同位置的數(shù)據(jù)比特按照時(shí)鐘的間隔疊加在一起自然形成的一個(gè)統(tǒng)計(jì)分布圖。

下面幾張圖顯示了眼圖的形成過程。我們可以看到，隨著疊加的波形數(shù)量的增加，數(shù)字信號(hào)逐漸形成了一個(gè)個(gè)類似眼睛一樣的形狀，我們就把這種圖形叫做眼圖。

當(dāng)數(shù)字信號(hào)疊加形成眼圖以后，為了方便地區(qū)分信號(hào)在不同位置出現(xiàn)的概率大小，更多的時(shí)候會(huì)用彩色余輝的模式進(jìn)行信號(hào)的觀察。彩色余輝就是把信號(hào)在屏幕上不同位置出現(xiàn)的概率大小用相應(yīng)的顏色表示出來，這樣可以直觀地看出信號(hào)的噪聲、抖動(dòng)等的分布情況。下圖是個(gè)用彩色余輝顯示的眼圖。

對(duì)于眼圖的概念，有以下幾點(diǎn)比較重要：

眼圖是波形的疊加：眼圖的測(cè)量方法不是對(duì)單一波形或特定比特位置的波形參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，而是把盡可能多的波形或比特疊加在一起，這樣可以看到信號(hào)的統(tǒng)計(jì)分布情況。只有最差的信號(hào)都滿足我們對(duì)于信號(hào)的最基本要求，才說明信號(hào)質(zhì)量是可以接受的。

波形需要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加：眼圖是對(duì)多個(gè)波形或bit的疊加，但這個(gè)疊加不是任意的，通常要以時(shí)鐘為基準(zhǔn)。對(duì)于很多并行總線來說，由于大部分都有專門的時(shí)鐘傳輸通道，所以通常會(huì)以時(shí)鐘通道為觸發(fā)，對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的波形進(jìn)行疊加形成眼圖，一般的示波器都具備這個(gè)功能。而對(duì)于很多高速的串行總線信號(hào)來說，由于時(shí)鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里，所以需要測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)鐘恢復(fù)功能（可能是硬件的也可能是軟件的），能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時(shí)鐘，然后以這個(gè)時(shí)鐘為基準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)比特進(jìn)行疊加才能形成眼圖。因此，很多高速串行數(shù)字信號(hào)的眼圖測(cè)試通常需要該示波器或測(cè)量設(shè)備有相應(yīng)的時(shí)鐘恢復(fù)功能。下圖是個(gè)對(duì)串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時(shí)鐘恢復(fù)的例子。

真正意義的眼圖是以時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加的：眼圖測(cè)量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號(hào)相對(duì)于其時(shí)鐘信號(hào)（可能是專門的時(shí)鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時(shí)鐘信息）的建立/保持時(shí)間窗口、采樣時(shí)的信號(hào)幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，所以眼圖測(cè)量一定是要以其參考時(shí)鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)疊加才有意義。有時(shí)用數(shù)據(jù)信號(hào)自身的邊沿觸發(fā)進(jìn)行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀，但這不是真正意義上的眼圖。

低速信號(hào)的眼圖：很多速率不太高的總線也可以做眼圖測(cè)量，但由于數(shù)據(jù)比特較寬，上升時(shí)間相對(duì)于數(shù)據(jù)比特寬度占的比例很小，所以一些低速數(shù)字信號(hào)的眼圖可能比較方正或者比較規(guī)整，看起來不太象眼睛，但從物理含義上說這仍然是一種眼圖。下圖是一個(gè)低速的數(shù)字信號(hào)疊加形成的眼圖的例子。

眼圖測(cè)量中需要疊加的波形或比特的數(shù)量：在眼圖測(cè)量中，疊加的波形或比特的數(shù)量不一樣，可能得到的眼圖結(jié)果會(huì)有細(xì)微的差異。由于隨機(jī)噪聲和隨機(jī)抖動(dòng)的存在，疊加的波形或比特?cái)?shù)量越多，則眼的張開程度會(huì)越小，就越能測(cè)到最惡劣的情況，但相應(yīng)的測(cè)試時(shí)間也會(huì)變長(zhǎng)。為了在測(cè)量結(jié)果的可靠性以及測(cè)量時(shí)間上做一個(gè)折衷，有些標(biāo)準(zhǔn)會(huì)規(guī)定眼圖測(cè)量需要疊加的波形或比特?cái)?shù)量，比如需要疊加1000個(gè)波形或者疊加1M個(gè)比特等。

眼圖位置的選擇：當(dāng)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行波形或者比特疊加后，形成的不只是一個(gè)眼圖，而是一個(gè)個(gè)連續(xù)的眼圖。如果疊加的波形或者比特?cái)?shù)量足夠，這些眼圖都是很相似的，因此可以對(duì)其中任何一個(gè)眼圖進(jìn)行測(cè)量。下圖顯示的是疊加形成的多個(gè)連續(xù)的眼圖，可以看到每個(gè)眼圖都是很相似的。通常情況下，為了測(cè)量的方便，一般會(huì)調(diào)整時(shí)基刻度使得屏幕上只顯示一個(gè)完整的眼圖。

另外要注意的一點(diǎn)是，在眼圖測(cè)量時(shí)被測(cè)件只有發(fā)出盡可能隨機(jī)的數(shù)據(jù)流才能形成真實(shí)的眼圖，如果數(shù)據(jù)流里的數(shù)據(jù)是長(zhǎng)0、長(zhǎng)1、時(shí)鐘碼型或者其它一些規(guī)則的碼型，有可能形不成眼圖或者形成的眼圖不全。下圖就是一個(gè)不完整的眼圖，數(shù)據(jù)流里面缺少了長(zhǎng)0的碼型。