Eye Diagram Scope
Отобразите глазковую диаграмму для сигнала временной области
Библиотека
Приемники коммуникации
Описание
Блок Eye Diagram отображает несколько трассировок модулируемого сигнала произвести глазковую диаграмму. Можно использовать блок, чтобы показать характеристики модуляции сигнала, такие как эффекты импульсного формирования или искажений канала.
Блок Eye Diagram имеет один входной порт. Этот блок принимает вектор-столбец или скалярный входной сигнал. Блок принимает сигнал со следующими типами данных: двойное, одно, основное целое число и фиксированная точка. Все типы данных брошены как дважды, прежде чем блок отобразит результаты.
Диалоговое окно
Чтобы изменить отображение глазковой диаграммы, выберите View> Configuration Properties или нажмите кнопку Configuration Properties (
). Затем выберите Main, 2D color histogram, Axes или вкладки Export и измените настройки.
Зрительный ряд — свойства глазковой диаграммы
Основная вкладка
Режим отображения
Режим отображения глазковой диаграммы, заданной как Line plot или 2D color histogram. Выбор 2D color histogram делает вкладку гистограммы доступной. Этот параметр является настраиваемым.
Включите измерения
Установите этот флажок, чтобы включить измерения глаза входного сигнала.
Покажите горизонталь (дрожание) гистограмма
Установите этот переключатель, чтобы отобразить гистограмму дрожания. Этот параметр доступен, когда Display mode является 2D color histogram и Enable measurements выбран. К этому можно также получить доступ при помощи кнопки гистограммы, выпадающей на панели инструментов.
Покажите вертикальную (шумовую) гистограмму
Установите этот переключатель, чтобы отобразить шумовую гистограмму. Этот параметр доступен, когда Display mode является 2D color histogram и Enable measurements выбран. К этому можно также получить доступ при помощи кнопки гистограммы, выпадающей на панели инструментов.
Покажите горизонтальную кривую ванны
Установите этот флажок, чтобы отобразить горизонтальную кривую ванны. Этот параметр доступен, когда Enable measurements выбран. К этому можно также получить доступ при помощи кнопки кривой ванны на панели инструментов.
Покажите вертикальную кривую ванны
Установите этот флажок, чтобы отобразить вертикальную кривую ванны. Этот параметр доступен, когда Enable measurements выбран. К этому можно также получить доступ при помощи кнопки кривой ванны на панели инструментов.
Глазковая диаграмма, чтобы отобразиться
Выберите Real only или Real and imaginary отобразить одну или обе глазковых диаграммы. Чтобы сделать измерения глаза, этим параметром должен быть Real only. Этот параметр является настраиваемым.
Цветное исчезновение
Установите этот флажок, чтобы исчезнуть точки в отображении как интервал времени после того, как они будут сначала построены увеличения. Значением по умолчанию является false. Этот параметр доступен только, когда Display mode является Line plot. Это свойство является настраиваемым.
Выборки на символ
Количество выборок на символ. Используйте с Symbols per trace, чтобы определить количество выборок на трассировку. Этот параметр является настраиваемым.
Демонстрационное смещение
Демонстрационное смещение, заданное как неотрицательное целое число, меньшее, чем продукт Samples per symbol и Symbols per trace. Смещение обеспечивает количество выборок, чтобы не использовать прежде, чем построить первую точку. Этот параметр является настраиваемым.
Символы на трассировку
Количество символов построено на трассировку, заданную как положительное целое число. Этот параметр является настраиваемым.
Трассировки, чтобы отобразиться
Количество трассировок построено. Этот параметр доступен только, когда Display mode является Line plot. Этот параметр является настраиваемым.
Вкладка осей
Заголовок
Пометьте, который появляется выше графика глазковой диаграммы. По умолчанию график не имеет никакого заголовка. Этот параметр является настраиваемым.
Покажите сетку
Переключите этот флажок, чтобы включить и выключить сетку. Этот параметр является настраиваемым.
Y-пределы (Минимум)
Минимальное значение y - ось. Этот параметр является настраиваемым.
Y-пределы (Максимум)
Максимальное значение y - ось. Этот параметр является настраиваемым.
Метка вещественной оси
Текст, который осциллограф отображает вдоль вещественной оси. Этот параметр является настраиваемым.
Метка мнимой оси
Текст, который осциллограф отображает вдоль мнимой оси. Этот параметр является настраиваемым.
2D вкладка гистограммы
2D вкладка гистограммы доступна, когда вы нажимаете кнопку гистограммы или когда режим отображения установлен в 2D color histogram.
Сверхдискретизация метода
Сверхдискретизация метода, заданного как None, Input interpolation, или Histogram interpolation. Этот параметр является настраиваемым.
Чтобы построить глазковые диаграммы как можно быстрее, установите Oversampling method на None. Недостаток к не сверхдискретизации - то, что графики выглядят пикселизированными, когда количество выборок на трассировку мало. Чтобы создать более сглаженные, менее пикселизированные графики с помощью небольшого количества выборок на трассировку, установите Oversampling method на Input interpolation или Histogram interpolation. Input interpolation быстрее этих двух методов интерполяции и приводит к хорошим результатам, когда отношение сигнал-шум (SNR) высоко. С более низким ОСШ не рекомендуется этот метод сверхдискретизации, потому что он вводит смещение центрам областей значений гистограммы. Histogram interpolation не с такой скоростью, как другие методы, но это обеспечивает хорошие результаты, даже когда ОСШ является низким.
Цветовая шкала
Цветовая шкала графика гистограммы, заданного как любой Linear или Logarithmic. Установите Color scale на Logarithmic если определенные области глазковой диаграммы включают диспропорциональное число точек. Этот параметр является настраиваемым.
Сброс
Панель инструментов содержит кнопку сброса гистограммы
, которая сбрасывает внутренние буферы гистограммы и очищает отображение. Эта кнопка не доступна, когда режим отображения установлен в Line plot.
Экспортируйте вкладку
Экспортируйте измерения
Выберите этот экспорт флажка измерения глазковой диаграммы к рабочей области MATLAB®. Этот параметр является настраиваемым.
Имя переменной
Задайте имя переменной, в которую измерения глазковой диаграммы сохранены. Значением по умолчанию является EyeData. Этот параметр является настраиваемым. Данные сохранены как структура, имеющая эти поля:
MeasurementSettingsMeasurementsJitterHistogramNoiseHistogramHorizontalBathtubVerticalBathtubBlockName
Разработайте диалоговое окно
В диалоговом окне Style можно настроить стиль активного дисплея. Можно изменить цвет фигуры, содержащей отображения, цвета фона и основные цвета осей отображения и свойства линий в отображении. Чтобы открыть это диалоговое окно, выберите View> Style.
Свойства
Цвет фигуры
Задайте цвет фона фигуры осциллографа. По умолчанию цвет фигуры является черным.
Цвета осей
Задайте цвета заливки и цвета линии для осей.
Строка
Задайте стиль линии, ширину линии и цвет линии для отображенного сигнала.
Маркер
Задайте маркеры точки данных для выбранного сигнала. Этот параметр похож на Marker свойство для MATLAB Handle Graphics® строит объекты.
| Спецификатор | Markertype |
|---|---|
| 'none' | Никакой маркер (значение по умолчанию) |
 | Круг |
 | Квадрат |
 | Крест |
 | Точка |
 | Знак «плюс» |
 | Звездочка |
 | Ромб |
 | Нисходящий треугольник |
 | Треугольник, направленный вверх |
 | Треугольник, указывающий влево |
 | Треугольник, указывающий вправо |
 | Пятиконечная звезда (пентаграмма) |
 | Шестиконечная звезда (гексаграмма) |
Палитра
Задайте палитру графиков гистограммы как одна из этих схем: ParulaструяhsvгорячийхолодныйпружиналетоосеньзимасерыйкостьмедьрозовыйСтроки, или Custom. Этот параметр активен, когда Eye Diagram находится в Histogram режим. Значением по умолчанию является Hot. Если вы выбираете Custom, диалоговое окно появляется, от которого можно ввести код, чтобы задать собственную палитру.
Измерения
Чтобы открыть панель измерений, нажмите на кнопку Eye Measurements или выберите Tools> Measurements> Eye Measurements в меню панели инструментов.
Примечание
Для амплитудных измерений по крайней мере один интервал на вертикальную гистограмму должен достигнуть 10 хитов, прежде чем измерения будут проведены, гарантируя более высокую точность.
Для измерений времени по крайней мере один интервал на горизонтальную гистограмму должен достигнуть 10 хитов, прежде чем измерения будут проведены.
Когда глаз, пересекающий измерение времени, находится в пределах [-0.5/Fs, 0), интервал секунд, измерение времени переносится в конец глазковой диаграммы, т.е. измерение переносится 2*Ts секунды (где Ts является временем символа). Для комплексного случая сигнала анализировать метод выдает предупреждение, если пересекающееся измерение времени синфазной ветви переносится, в то время как та из квадратурной ветви не делает (или наоборот). Чтобы избежать переноса времени или предупреждения, добавьте задержку длительности полусимвола с текущим значением в
MeasurementDelayсвойство объекта глазковой диаграммы. Эта дополнительная задержка меняет местоположение глаза в аппроксимированном центре осциллографа.
Eye Levels — Амплитудный уровень раньше представлял биты данных
Уровень глаз является амплитудным уровнем, используемым, чтобы представлять биты данных. Для отображенного сигнала NRZ уровни составляют-1 В и +1 В. Уровни глаз вычисляются путем усреднения 2D гистограммы в контурах уровня глаз.
Eye Amplitude — Расстояние между уровнями глаз
Амплитуда глаза является расстоянием в V между средним значением двух уровней глаз.
Eye Height — Статистическое минимальное расстояние между уровнями глаз
Высота глаза является расстоянием между μ – 3σ верхнего уровня глаз и μ + 3σ более низкого уровня глаз. μ является средним значением уровня глаз, и σ является стандартным отклонением.
Vertical Opening — Расстояние между пороговыми точками BER
Вертикальное открытие является расстоянием между двумя точками, которые соответствуют порогу BER. Например, для порога BER 10–12, эти точки соответствуют 7σ расстояние от каждого уровня глаз.
Eye SNR — Отношение сигнал-шум
ОСШ глаза является отношением различия в уровне глаз для различия вертикальных стандартных отклонений, соответствующих каждому уровню глаз:
где L 1 и L 0 представляет средние значения верхних и более низких уровней глаз и σ1, и σ0 представляют свои стандартные отклонения.
Q Factor — Добротность
Фактор Q вычисляется с помощью той же формулы в качестве ОСШ Глаза. Однако стандартные отклонения вертикальных гистограмм заменяются вычисленными с анализом двойного Дирака.
Crossing Levels — Амплитудные уровни для пересечений глаза
Пересекающиеся уровни являются амплитудными уровнями, на которых происходят пересечения глаза.
Crossing Times — Времена, в течение которых происходят пересечения
Пересекающиеся времена являются временами, в которые происходят пересечения. Времена вычисляются как средние значения горизонтали (дрожание) гистограммы.
Eye Delay — Среднее время между пересечениями глаза
Задержка глаза является средней точкой между двумя пересекающимися разами.
Eye Width — Статистическое минимальное время между пересечениями глаза
Ширина глаза является горизонтальным расстоянием между μ + 3σ левого времени пересечения и μ – 3σ правильного времени пересечения. μ является средним значением гистограммы дрожания, и σ является стандартным отклонением.
Horizontal Opening — Время между пороговыми точками BER
Горизонтальное открытие является расстоянием между двумя точками, которые соответствуют порогу BER. Например, для BER 10–12, эти две точки соответствуют 7σ расстояние с каждого раза пересечения.
Rise Time — Время к переходу от низко до высоко
Время нарастания является средним временем между низкими и высокими порогами, заданными в глазковой диаграмме. Пороги по умолчанию составляют 10% и 90% амплитуды глаза.
Fall Time — Время к переходу от высоко до низко
Время спада является средним временем между высокими и низкими порогами, заданными в глазковой диаграмме. Пороги по умолчанию составляют 10% и 90% амплитуды глаза.
Deterministic Jitter — Детерминированное отклонение от идеальной синхронизации сигнала
Детерминированное дрожание (DJ) является расстоянием между двумя peaks гистограмм двойного Дирака. Функция плотности вероятности (PDF) DJ состоит из двух функций дельты.
Random Jitter — Случайное отклонение от идеальной синхронизации сигнала
Случайное дрожание (RJ) является Гауссовым неограниченным компонентом дрожания. Случайный компонент дрожания моделируется как нулевая средняя Гауссова случайная переменная с заданным стандартным отклонением, σ. Случайное дрожание вычисляется как:
где
BER является заданным порогом BER. ρ является амплитудой левой и правой функции Дирака, которая определяется из количества интервалов гистограмм дрожания.
Total Jitter — Отклонение от идеальной синхронизации сигнала
Общее дрожание (TJ) является суммой детерминированного и случайного дрожания, такого что TJ = DJ + RJ.
Общее дрожание PDF является сверткой DJ PDF и RJ PDF.
RMS Jitter — Стандартное отклонение дрожания
Дрожание RMS является стандартным отклонением дрожания, вычисленного в горизонтали (дрожание) гистограмма на контуре решения.
Peak-to-Peak Jitter — Расстояние между экстремальными точками данных гистограммы
Дрожание от пика к пику является максимальным горизонтальным расстоянием между левыми и правыми ненулевыми значениями в горизонтальной гистограмме каждого раза пересечения.
Настройки измерения
Примеры
Просмотрите глазковую диаграмму
Отобразите глазковую диаграмму для отфильтрованного сигнала QPSK использование блока Eye Diagram.
Загрузите doc_eye_diagram_scope модель из командной строки MATLAB.
doc_eye_diagram_scope
Запустите модель и заметьте, что отображены два символа.
Откройте диалоговое окно параметров конфигурации. Измените параметр Symbols per trace в 4. Запустите симуляцию и заметьте, что отображены четыре символа.
Попытайтесь изменить параметры Raised Cosine Transmit Filter или изменить дополнительные параметры Eye Diagram, чтобы видеть их эффекты на глазковой диаграмме.
Графики гистограммы
Отобразите графики гистограммы шумного сигнала GMSK.
Загрузите doc_eye_diagram_gmsk модель из командной строки MATLAB.
doc_eye_diagram_gmsk
Запустите модель. Глазковая диаграмма сконфигурирована, чтобы показать гистограмму без интерполяции.
Отсутствие интерполяции приводит к графику, имеющему кусочно-непрерывное поведение.
Откройте вкладку 2D Histogram диалогового окна Configuration Properties. Установите Oversampling method на Input interpolation. Запустите модель.
Интерполяция сглаживает глазковую диаграмму.
На блоке AWGN Channel измените SNR (dB) от 25 к 10. Запустите модель.
Заметьте, что вертикальное чередование присутствует в глазковой диаграмме. Это чередование является результатом входной интерполяции, которая ограничила точность в условиях низкого ОСШ.
Установите Oversampling method на Histogram interpolation. Запустите модель.
График глазковой диаграммы теперь представляет точно, потому что метод интерполяции гистограммы работает на все значения ОСШ. Этот метод не с такой скоростью, как другие методы и заканчивается в увеличенное время выполнения.
Визуализируйте случайное и детерминированное дрожание
doc_visualize_jitter модель генерирует данные, содержащие положительные и отрицательные значения, добавляет детерминированное и случайное дрожание, применяет белый шум и отображает получившуюся глазковую диаграмму.
Никакое добавленное дрожание
В Channel Model with Jitter блокируйте, установите Детерминированный параметр дрожания на 0 и установленный параметр дрожания RMS на 0. Когда модель запускается, сигнал показывает чистые пересечения, когда нет никакого дрожания.
Детерминированное добавленное дрожание
Установите Детерминированный параметр дрожания на 100e-12. Запустите модель, чтобы показать эффект детерминированного дрожания. Разделение между двумя peaks в гистограмме дрожания указывает на детерминированное дрожание.
Добавленное дрожание RMS
Установите Детерминированный параметр дрожания на 0 и установленный параметр дрожания RMS на 50e-12. Запустите модель, чтобы показать эффект дрожания RMS. Нечеткость вокруг каждого из пересечений указывает на дрожание RMS.
Детерминированный и добавленное дрожание RMS
Установите Детерминированный параметр дрожания на 50e-12 и установленный параметр дрожания RMS на 20e-12. Запустите модель, чтобы показать совместное воздействие обоих типов дрожания.
Больше о
Используя глазковую диаграмму в условно выполняемых подсистемах
Когда блок Eye Diagram помещается в условно выполняемую подсистему, например, в инициированную или активированную подсистему:
Входной размер должен быть целочисленным кратным
SamplesPerSymbol*SymbolsPerTraceДемонстрационное смещение должно быть нулем
Самая правая часть отображения намеренно не использована. Этот рисунок сравнивает типичное отображение глазковой диаграммы, когда помещено в нормальную систему по сравнению с одним помещенным в условно выполняемую подсистему.
График глазковой диаграммы в нормальной системе График глазковой диаграммы в условно выполняемой подсистеме 
В обычной Глазковой диаграмме, самая правая часть линия между последней выборкой трассировки и первой выборкой следующей трассировки. В условно выполняемых подсистемах, эти трассировки может быть, состоящим из нескольких несмежных участков, таким образом, этот самый правый сегмент мог повредить отображение и не использован.