实验九 眼图观察实验

实 验 内 容

1、PN码/CMI码的眼图。

2、噪声、码间干扰对眼图的影响。 3、眼图的垂直张开度与水平张开度。

一、实验目的

1、熟悉基带信号的眼图观察方法。 2、学会用眼图判断数字信道的传输质量。

3、分析眼图的垂直张开度与水平张开度。

二、眼图观察电路

眼图是在同步状态下，各个周期的随机信码波形，重叠在一起所构成的组合波形。其形状类似一只眼睛故名眼图。其形成是由于人眼的视觉暂留作用把随机信号在荧屏上反复扫描的波形复合起来。眼图是用来观察数字传输系统是否存在码间干扰的最简单、直观的方法。将示波器置于外同步状态，平台的输出时钟接往示波器的通道1，伪随机码接往示波器的通道2，缓慢调整示波器的“同步”旋钮，当时钟与信码的相位同步时即可在示波器屏幕上观察到眼图。眼图的垂直张开度反映信码幅度的变化量，可用来表示系统的抗噪声能力，垂直张开度越大，抗噪声能力越强。水平张开度则反映信码的码间干扰。水平张开度越大，表示信码的码间干拢越小。垂直张开度与水平张开度越大，越有利于信码再生器的判决，还原出来信码的误码率就越小。

垂直张开度E0=

V1V2 水平长开度E1=

t1t2

V1

1

2

V2

tt图9-1 模型化眼图

平台上专门设置有眼图观察电路，它是一级由运算放大器和RC网络组成的低通滤波 器，把输入数字信号的高频分量滤除，得到一个模拟的升余弦波，以获得眼图观察效果。输入的PN码数字信号由U101 CDLD可编程模块二内的数字信号产生电路产生，经过

U101 CPLD可编程模块二 CMIOUT 70 CMI码 34 产 MCMI CMI 数字信号 眼图 生电路 35 5 FCMI 36 测试点 测试点

TP902 TP903 31 PN2 2KB/S PN HPN2 32 产 FPN2 33 12 码 生 电 路 HPN2 CMI码 1 32K B /S PN HPN32 28 2 PN32 29 码 生 电 路 3 K02 产30 FPN32 11 HC1 25 1KHz 方 波 26 1KHz 产 生电路 FC1 27 10 HC2 22 2KHz方波 23 2KHz 产 生电路 FC2 24 9 · · · 32KHz方波 13 · 14 32KHz · 产生电路 15 ·

U301 U302 K01

FPGA可编程模块一

FPGA/CPLD

39 模块选择开关

CMI码

产生电路

47

2KB/S PN

码产生电路

48

32K B/S PN

码产生电路

· · · · 图9-2 眼图观察方框图 · ·

眼图观察电FPGA/CPLD模块选择开关K01和PN码/CMI码选择开关K02的3~2送入眼图观察电路。 在进行眼图分析时还可用跳线选择其它数字信号，输入眼图观察电路。图9-2是眼图观察电路（包括信号源在内）的方框图。图9-3是眼图观察电路图。

图9-2中U301、U302 FPGA可编程模块是供学生编程使用的，学生可以在计算机上编程用软件下载方法在U302中产生各种数字信号，信号输出的引脚已连接FPGA/CPLD可编程模块选择开关K01的对应引脚。

TP902TP903

1+12VR902100E90110uF2PN323R90347KGNDR90447KC90291P324K9013PINCMIOUT1U901ATL0841E90210uF11-12VTP901CMIINR901100C901470PW901100K1

图9-3 眼图观察电路图

三、实验内容

1、观察PN码/CMI码的眼图。

2、观察噪声、码间干扰对眼图的影响。 3、分析眼图的垂直张开度与水平张开度。

四、实验步骤

1、按图9-2连接测试电路，K02的1~2相连。双线示波器的CH2探头接TP903，探头地线与平台地线保持接触良好。CH1探头接输出时钟端子。示波器置于外同步位置，将CH1的输出时钟作为示波器的外同步信号。调整示波器的触发电平，使屏幕上呈现波形同步状态即可形成CMI码的眼图。

2、同上，仅将K02的2~3相连，即可观察到PN码的眼图。

3、用跳线将不同的信码连接到眼图观察电路，即可看到不同信码的眼图。 4、若加入噪声信号将可观察到眼图质量恶化的情况。 5、比较并分析眼图质量与那些因素有关。

五、实验报告要求

1、叙述眼图是如何形成的。

2、说明如何测试眼图。

3、分析如何从眼图来判断信道的传输质量。

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