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comm.EyeDiagram
(削除済み) 時間領域信号のアイ ダイアグラムの表示
comm.EyeDiagram は削除されました。信号のアイ ダイアグラムを表示するには、代わりに関数 eyediagram を使用します。推奨されるワークフローの詳細については、バージョン履歴を参照してください。
説明
comm.EyeDiagram System object™ は変調された信号の複数のトレースを表示して、アイ ダイアグラムを生成します。このオブジェクトを使用して、パルス整形やチャネル歪みの影響などの信号の変調特性を表示できます。アイ ダイアグラムは信号特性を測定し、水平方向と垂直方向のバスタブ曲線をプロットできます。このとき、ジッターとノイズはデュアルディラック モデル [1] に従っています。
入力信号のアイ ダイアグラムを表示するには、次を行います。
comm.EyeDiagramオブジェクトを作成し、そのプロパティを設定します。関数と同様に、引数を指定してオブジェクトを呼び出します。
System object の機能の詳細については、System object とはを参照してください。
作成
説明
ed = comm.EyeDiagram
ed = comm.EyeDiagram(Name,Value)
例: comm.EyeDiagram('SampleRate',2,'DisplayMode','2D color histogram')
プロパティ
オブジェクト関数
オブジェクト関数を使用するには、System object を最初の入力引数として指定します。たとえば、obj という名前の System object のシステム リソースを解放するには、次の構文を使用します。
release(obj)
例
サンプル レートおよびシンボルあたりの出力サンプル数のパラメーターを指定します。
fs = 1000; sps = 4;
送信フィルターおよびアイ ダイアグラム オブジェクトを作成します。
txfilter = comm.RaisedCosineTransmitFilter(... 'OutputSamplesPerSymbol',sps); ed = comm.EyeDiagram('SampleRate',fs*sps,'SamplesPerSymbol',sps);
ランダムなシンボルを生成して QPSK 変調を適用します。次に変調信号をフィルター処理し、アイ ダイアグラムを表示します。
data = randi([0 3],1000,1); modSig = pskmod(data,4,pi/4); txSig = txfilter(modSig); ed(txSig)
詳細
「測定値」では、アイ ダイアグラム オブジェクトに有効なデータがあると仮定しています。1 つの有効なアイ ダイアグラムには、2 つの明確なアイ クロッシング点と 2 つの明確なアイ レベルがあります。
[measurements] ペインを開くには、[Eye Measurements] ボタンをクリックするか、ツール バー メニューから [Tools]、[Measurements]、[Eye Measurements] を選択します。
メモ
振幅測定の場合、1 つの垂直ヒストグラムあたり 1 つ以上のビンが 10 ヒットに到達しないと、測定値は取得されません。これは、高い精度を確保するためです。
時間測定の場合、1 つの水平ヒストグラムあたり 1 つ以上のビンが 10 ヒットに到達しないと、測定値は取得されません。
アイ クロッシングの時間測定値が [-0.5/Fs, 0) 秒間隔内に収まる場合、この時間測定値はアイ ダイアグラムの末尾にラップされます。つまり、測定値は 2×Ts 秒だけラップされます (ここで、Ts はシンボル時間)。複素信号では、同相分岐のクロッシングの時間測定値がラップされて直交ブランチのクロッシングの時間測定値はラップされない場合 (またはこの逆の場合)、analyze メソッドにより警告が表示されます。タイムラッピングまたは警告を回避するには、アイ ダイアグラム オブジェクトの
MeasurementDelayプロパティの現在の値に 1/2 シンボル区間遅延を追加します。この追加遅延により、アイがスコープのほぼ中心に再配置されます。
- アイ レベル - データ ビットを表すために使用する振幅レベル
"アイ レベル" はデータ ビットを表すために使用する振幅レベルです。表示される NRZ 信号の場合、レベルは –1 V および +1 V です。アイ レベルは、アイ レベル境界内の 2 次元ヒストグラムを平均して計算されます。たとえば、EyeLevelBoundaries プロパティが
[40 60]に設定されている場合、つまりシンボル区間の 40% および 60% である場合、アイ レベルは、アイ レベル境界によってマークされるこのウィンドウ内の垂直ヒストグラムの平均値を推定することによって計算されます。
- アイ振幅 - アイ レベル間の距離
"アイ振幅" は、2 つのアイ レベルの平均値の間の距離 (V) です。
- アイ高さ - アイ レベル間の統計的な最小距離
"アイ高さ" は、アイ レベル上限の μ – 3σ とアイ レベル下限の μ + 3σ の間の距離です。μ はアイ レベルの平均で、σ は標準偏差です。
- 垂直開口値 - BER しきい値点の間の距離
"垂直開口部" は、BERThreshold プロパティに対応する 2 点間の距離です。たとえば、BER しきい値が 10–12 の場合、これらの点は各アイ レベルから 7σ の距離に相当します。
- アイ SNR - S/N 比
"アイ SNR" は、各アイ レベルに対応する垂直方向の標準偏差の差に対するアイ レベルの差の比率です。
ここで、L1 および L0 は上限および下限のアイ レベルの平均を表し、σ1 および σ0 はその標準偏差を表します。
- Q 係数 - 品質係数
"Q 係数" は品質係数であり、アイ SNR と同じ式を使用して計算されます。ただし、垂直方向のヒストグラムの標準偏差は、デュアルディラック解析で計算されたものと置き換えられます。
- クロッシング レベル - アイ クロッシングの振幅レベル
"クロッシング レベル" は、アイ クロッシングが発生する振幅レベルです。
入力信号が振幅値と交差するレベルは、DecisionBoundary プロパティで指定されます。
- クロッシング時間 - クロッシングが発生する時間
"クロッシング時間" はクロッシングが発生する時間です。時間は水平方向 (ジッター) のヒストグラムの平均値として計算されます。
- アイパターン遅延 - アイ クロッシング間の平均時間
"アイパターン遅延" は 2 つのクロッシング時間の間の中間点です。
- アイパターン幅 - アイ クロッシング間の統計的な最小時間
"アイ幅" は、左側クロッシング時間の μ + 3σ と右側クロッシング時間の μ – 3σ の間の水平方向距離です。μ はジッター ヒストグラムの平均値、σ は標準偏差です。
- 水平開口部 - BER しきい値点の間の時間
"水平開口部" は、BERThreshold プロパティに対応する 2 点間の距離です。たとえば、BER が 10–12 の場合、これらの 2 点は各クロッシング時間から 7σ の距離に相当します。
- 立ち上がり時間 - 低から高への遷移時間
"立ち上がり時間" は、アイ ダイアグラムで定義される、立ち上がりおよび立ち下がりの低しきい値と高しきい値の間の平均時間です。既定のしきい値は、アイ振幅の 10% および 90% です。
- 立ち下がり時間 - 高から低への遷移時間
"立ち下がり時間" は、アイ ダイアグラムで定義される、立ち上がりおよび立ち下がりの高しきい値と低しきい値の間の平均時間です。既定のしきい値は、アイ振幅の 10% および 90% です。
- 確定的ジッター - 理想的な信号タイミングからの確定的偏差
"ジッター" は、信号のタイミング イベントが、目的とする (理想的な) 発生時刻[2]からどれほど逸脱しているのかを示します。ジッターはデュアルディラック モデルで表現されます。デュアルディラック モデルでは、ジッターは 2 つの要素、"確定的ジッター" (DJ) と "ランダム ジッター" (RJ) から構成されると想定しています。
DJ は、デュアルディラック ヒストグラムの 2 つのピーク間の距離です。DJ の確率密度関数 (PDF) は 2 つのデルタ関数で構成されます。
- ランダム ジッター - 理想的な信号タイミングからの確率偏差
RJ は、ジッターの境界のないガウス成分です。ジッターのランダム成分は、指定された標準偏差 σ をもつ平均がゼロのガウス確率変数としてモデル化されます。RJ は次のように計算します。
ここで、
BER は指定された BER しきい値です。ρ は左側および右側ディラック関数の振幅で、ジッター ヒストグラムのビンのカウント数から決定されます。
- 総ジッター - 理想的な信号タイミングからの偏差
Total jitter (TJ) is the sum of the deterministic and random jitter, such that TJ = DJ + RJ.
The total jitter PDF is the convolution of the DJ PDF and the RJ PDF.
- RMS ジッター - ジッターの標準偏差
"RMS ジッター" は、判定境界における水平 (ジッター) ヒストグラムから計算されるジッターの標準偏差です。
- ピーク間ジッター - ヒストグラムの極端なデータ点間の距離
"ピーク間ジッター" は、各クロッシング時間の水平ヒストグラムに含まれる左側と右側の非ゼロ値間の最大水平距離です。
参照
[1] Stephens, Ransom. "Jitter analysis: The dual-Dirac model, RJ/DJ, and Q-scale." Agilent Technical Note (2004).
[2] Ou, N., T. Farahmand, A. Kuo, S. Tabatabaei, and A. Ivanov. “Jitter Models for the Design and Test of Gbps-Speed Serial Interconnects.” IEEE Design and Test of Computers 21, no. 4 (July 2004): 302–13. https://doi.org/10.1109/MDT.2004.34.
