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怎么根据星座图求信号功率:

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分别简述波形图,眼图,星座图的作用,即它们分别从什么角度描述了信号的什么特征

数字通信领域中,经常将数字信号在复平面上表示,以直观的表示信号以及信号之间的关系。这种图示就是星座图。数字信号之所以能够用复平面上的点表示,是因为数字信号本身有着复数的表达形式。虽然信号一般都需要调制到较高频率的载波上传输,但是最终的检测依然是在基带上进行。因此已经调制的带通数字信号s(t)可以用其等效低通形式表示。等效低通信号是复数,即带通信号s(t)可以通过将乘上载波再取实部得到:因此的实部x(t)可以被看作是对余弦信号的幅度调制,的虚部 y(t) 可以被看作是对正弦信号的幅度调制。因此x(t)和y(t)是s(t)上相互正交的分量。通常又将前者称作同相分量(In-phase component),后者称为正交分量(Quadrature component)。载波是指被调制以传输信号的波形,一般为正弦波。一般要求正弦载波的频率远远高于调制信号的带宽,使传输信号失真。Q调制还得从QAM调制说起。QAM是正交幅度调制,就是说一个信号源出来的一个信号,分别与正交的两个信号相乘,其中一路信号和一函数相乘,另一路信号和次函数的正交(相位移90度)相乘。而已上与函数或者函数相移90度之后的信道分别称为I调制和Q调制。星座图,横坐标是I,纵坐标是Q,相应于投影到I轴的,叫同相分量,同理投影到Q轴的叫正交分量。由于信号幅度有差别,那么就有可能落在单位圆之内。因此每个符号需要6个二进制来代表才够用。这64个符号就落在单位圆内,根据幅度和相位的不同落的地方也不同。就意味着相位调制和幅度调制同时完成了。示波器屏幕上所显示的数字通信符号:由许多波形部分重叠形成,的图形”大表示系统传输特性好“小表示系统中存在符号间干扰;在实际数字互连系统中“完全消除码间串扰是十分困难的”而码间串扰对误码率的影响目前尚无法找到数学上便于处理的统计规律。还不能进行准确计算“为了衡量基带传输系统的性能优劣,通常用示波器观察接收信号波形的方法来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响,这就是眼图分析法。在无码间串扰和噪声的理想情况下,每个码元将重叠在一起,最终在示波器上看到的是迹线又细又清晰的。当有码间串扰时“波形失真”码元不完全重合,眼图的迹线就会不清晰“部分闭合,若再加上噪声的影响,则使眼图的线条变得模糊,张开的大小表示了失真的程度,反映了码间串扰的强弱,眼图能直观地表明码间串扰和噪声的影响”可评价一个基带传输系统性能的优劣,另外也可以用此图形对接收滤波器的特性加以调整,以减小码间串扰和改善系统的传输性能“通常眼图可以用下图所示的图形来描述”(1)眼图张开的宽度决定了接收波形可以不受串扰影响而抽样再生的时间间隔。最佳抽样时刻应选在眼睛张开最大的时刻,(2)眼图斜边的斜率。表示系统对定时抖动(或误差)的灵敏度,系统对定时抖动越敏感,(3)眼图左(右)角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围:称为零点失真量。在许多接收设备中,定时信息是由信号零点位置来提取的。对于这种设备零点失真量很重要。其判断依据通常是相对于,模板(Mask)“模板规定了串行信号。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)。通常的NRZ信号的模板如图五和图八蓝色部分所示”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/。其模板比较特别;当有比特位碰到模板时,我们就认为信号质量不好,需要调试电路。有的产品要求100%不能碰模板,有的产品是允许碰模板的次数在一定的概率以内,眼图85%通过模板的产品,功能测试往往是没有问题的。譬如我在用的电脑网口总是测试不能通过,这让很多公司觉得不用买示波器做信号完整性测试以一样可以做出好产品来,更不会去买示波器测眼图了。)示波器中有测量参数可自动统计出碰到模板的次数,模板的位置就能知道信号的哪方面有问题从而指导调试,如图九表明信号的问题主要是下降沿太缓“图十表明1电平和0电平有”可能是ISI问题导致的,电平有“的模板 和眼图相关的眼图参数有很多“图十二表示幅度相关的测量参数的定义”图十一 眼图参数定义,电平表示选取眼图中间的20%UI部分向垂直轴投影做直方图。直方图的中心值分别为“电平,眼幅度表示“电平减去“上下直方图的3sigm之差表示眼高“十五表示了其它一些眼图参数的定义“图十二 眼图参数定义 图十三 眼图参数定义 图十四 眼图参数定义 图十五 眼图参数定义 三、眼图测量方法(传统眼图测量方法) 之前谈到。眼图测量方法有两种,传统眼图测量方法用中文来理解是八个字,同步触发+叠加显示,现代眼图测量方法用中文来理解也是八个字。同步切割+叠加显示,传统的是用触发的方法:现代的是用切割的方法“是准确测量眼图的关键,传统方法和现代方法同步的方法是不一样的:叠加显示“就是用模拟余辉的方法不断累积显示”传统的眼图方法就是同步触发一次。眼图上增加了一个UI。每个UI的数据是相对于触发点排列的“因此是每触发一次眼图上只增加了一个比特位”图一形象表示了这种方法形成眼图的过程,图一 传统眼图测量方法的原理 传统方法的第一个缺点就是效率太低。对于现在的高速信号如PCI-Express Gen2“PCI-SIG要求测量1百万个UI的眼图”用传统方法就需要触发1百万次。这可能需要几个小时才能测量完,由于每次触发只能叠加一个UI。

信号星座图的作用及用途?