当前课程知识点：通信原理 > 第四章 数字基带传输系统 > 4.7 眼图 > 视频
大家好
欢迎走进通信原理课堂
本节课的教学内容是眼图
上节课讲了码间串扰
与发送滤波器特性
信道特性
接收滤波器特性等因素有关
在工程实际中
如果部件调试不理想
或信道发生变化
可能使总的传输特性改变
从而引起系统性能下降
实践中
为了使系统达到最佳
除了用专门精密仪器
进行测试和调试外
大量的维护工作
希望用简单的方法
和通用的仪器
定性地监测系统性能
观察眼图就是其中一个
常用的简单的实验方法
什么是眼图
眼图是指利用实验的方法
估计和改善（通过调整）
传输系统性能时
在示波器上观察到的一种图形
具体方法
用示波器一个通道
接抽样判决器的输入端
一个通道接同步信号
然后调整示波器的扫描周期
使示波器的水平扫描周期
和码元周期同步
这时示波器上就可以看到
类似人眼睛的图形
故称为“眼图”
作用
从“眼图”上可以观察到
噪声和码间串扰的影响
从而估计系统的性能
各种情况下的眼图
为了进一步解释眼图
和系统性能之间的关系
来看一下无噪声情况下
无码间串扰
和有码间串扰时眼图的示意图
无码间串扰的双极性基带脉冲序列
在接收端用示波器观察它
调整水平扫描周期
和码元周期使其一致
利用示波器荧光屏的余辉作用
使得的每一个码元波形将重叠在一起
形成如图所示的
线迹细而清晰的大“眼睛”
有码间串扰的双极性基带脉冲序列
由于存在码间串扰
此波形已经失真
用示波器观察时
示波器的扫描迹线
不会完全重合
于是形成的眼图线迹杂乱且不清晰
“眼睛”张开的较小
且眼图不端正
眼图的“眼睛”张开的大小
反映着码间串扰的强弱
“眼睛”张的越大
且眼睛越端正
表示码间串扰越小
反之表示码间串扰越大
仅存在噪声时
观察到的眼图的线迹会变得模糊不清
那么
同时存在噪声和码间串扰的眼图
是什么样呢
若同时存在码间串扰
“眼睛”将张开的更小
与无串扰时的眼图相比
原来清晰 端正 细线迹
变成了模糊的带状线
且不很端正
噪声越大
线迹越宽
越模糊
码间串扰越大
眼图越不端正
眼图为展示数字信号传输系统的性能
提供了很多有用的信息
一是可以从中
看出码间串扰和噪声的强弱
有助于直观的了解
码间串扰和噪声的影响
评价一个基带系统的性能优劣
二是可以指示对接收滤波器进行调整
以减小码间串扰等
为了说明眼图和系统性能的关系
可以把眼图简化为以下形状
也就是眼图的模型
如图可以看出
1.最佳抽样时刻
应在“眼睛”张开最大的时刻
2.对定时误差的灵敏度
可由眼图斜边的斜率决定
斜率越大
对定时误差就越灵敏
3.在抽样时刻上
眼图上下两分支阴影区的垂直高度
表示最大信号畸变
4.眼图中央的横轴位置
对应判决门限电平
5.在抽样时刻上 下两分支
离门限最近的一根线迹
至门限的距离
表示各相应电平的噪声容限
噪声瞬时值超过它
就可能发生错误判决
6.对于利用信号过零点
取平均来得到定时信息的接收系统
眼图倾斜分支
与横轴相交的区域的大小
表示零点位置的变动范围
这个变动范围的大小
对提取定时信息有重要的影响
需要说明的是
在接收二进制双极性波形时
如果水平扫描周期和码元周期一致
则在显示屏上只能看见一只眼睛
如果水平扫描周期是码元周期的N倍
则能看到N只眼睛
因此
利用这一方法通过调整水平扫描周期
可以估算码元速率
如图所示
若接收到的是经过码型变换后的
AMI或者HDB3码时
由于他们的波形具有3电平
在眼图中间会出现一根
代表连“0”的水平线
如图a为接收二进制双极性波形时
显示屏上出现的眼图示意图
如图b为接收AMI
或者HDB3码时
出现的眼图示意图
接下来
观看用JH5004型
通信原理综合实验系统
完成的眼图实验
同学们
本堂课学习了眼图
从眼图的定义 测试方法和作用讲起
介绍了有、无码间串扰和噪声的
眼图形状
眼图的模型
最后展示了眼图的硬件实验微课
深刻理解通过眼图看系统中
噪声和码间串扰的影响
判断系统优劣
调试系统到最佳状态
谢谢大家
-1.1 通信系统的基本概念
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--习题
-1.2 通信系统的组成
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-1.3 信息及其度量
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-1.4 通信系统的主要性能指标
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-讨论题：分析比较模拟通信和数字通信的各自有缺点和应用场景。
-课程思政
-课程使用教材
--教材介绍
-2.1 信道的基本概念
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-2.2 恒参信道分析
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-2.3 随参信道及其对所传信号的影响
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-2.4 随机过程基础
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-2.5 平稳随机过程
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-2.6 白噪声
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-2.7 高斯噪声
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-2.8 信号系统与噪声的关系
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-2.9 信道容量的概念
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-2.10 m序列的产生
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-2.11 m序列的性质
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-讨论题：结合实际生活或者工程实践，谈一下香农定理的意义所在。
-课程思政
-3.1 常规双边带调幅
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-3.2 抑制载波的双边带调制
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-3.3 单边带调制
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-3.4 残留边带调制
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-3.5 线性系统的抗噪声性能
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-3.6 角度调制的基本概念
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-3.7 频率调制FM
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-课程思政
-4.1 数字基带信号的常用码型
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-4.2 数字基带信号的频谱特性
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-4.3 数字基带传输系统
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-4.4 无码间串扰的基本思想
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-4.5 无码间串扰的基带传输系统
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-4.6 数字基带传输系统的性能分析
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-4.7 眼图
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-5.1 2ASK的基本原理
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-5.2 2ASK的抗噪声性能分析
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-5.3 2FSK的基本原理
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-5.4 2FSK的抗噪声性能分析
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--习题
-5.5 2PSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.6 2DPSK的基本原理和抗噪声性能
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-5.7 二进制数字调制系统的性能比较
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-讨论题：2FSK信号的频谱的波峰有什么特点，与什么因素有关？
-6.1 假设检验模型
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-6.2 错误概率最小准则
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-6.3 二元确知信号的最佳接收机结构
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-6.4 匹配滤波器原理
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-6.5 匹配滤波器性质及应用
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-7.1 低通抽样定理
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-7.2 量化的基本概念和均匀量化
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-7.3 非均匀量化
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-7.4 13折线法的码位安排
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-7.5 简单增量调制
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-7.6 改进型增量调制
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-7.7 时分复用和多路数字电话系统
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-7.8 哈夫曼编码
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-8.1 信道编码基础
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-8.2 分类和工作方式
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-8.3 常用简单分组码
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-8.4 线性分组码的基本概念
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-8.5 线性分组码的矩阵描述
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-8.6 循环码的基本概念
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-8.7 循环码的矩阵描述
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-8.8 循环码代数形式的编译码
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-9.1 同步的定义与分类
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-9.2 载波同步
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-9.3 载波同步的性能分析
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-9.4 位同步
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-9.5 位同步的性能分析
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-9.6 群同步
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-9.7 群同步的性能分析
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