在实际数字通信系统中，数字信号完全按照理想情况传输是非常困难的，信号传输过程中会受到时钟抖动、滤波处理、系统匹配等因素造成相邻码元的干扰。为了衡量传输系统的性能，或者完成网络质量测量，特别是对于USB、LAN、HDMI等有规范要求的接口，眼图成为了常用的测试手段。
眼图分析偏直观和感性认识，而抖动分析可以将系统性能做进一步的分析和测量，以提升高速电路的时序冗余度。
眼图
什么是眼图？
图1：眼图示意图
眼图（Eye Diagram）是用余辉方式累积叠加显示采集到的串行信号的比特位的结果，叠加后的图形形状看起来和眼睛很像，故名眼图。
眼图能用来做什么？
眼图中包含了丰富的信息，通过眼图可以观察码间串扰和噪声的影响，了解数字信号整体的特征，从而评估系统优劣程度。
因此，眼图分析是高速互连系统信号完整性分析的核心。工程师经常根据眼图对接收滤波器的特性加以调整，以减小码间串扰，改善系统的传输性能。
眼图是怎样形成的？
对于数字信号，其高电平与低电平的变化可以有多种序列组合。以3个bit为例，有000~111共8种组合。在时域上将足够多的上述序列按某一个基准点对齐，然后将其波形叠加起来，就形成了眼图。
图2：眼图形成示意图
眼图的关键参数
眼幅度和眼高度
如下图所示，在NRZ编码中，只有Level1/ Level0（“1”和“0”）两个电平。Level1和Level0称为眼图电平。
图3：眼图-垂直统计图
在眼图中1个UI的中间20%的区域，测量垂直方向的概率密度函数（PDF）。即垂直轴上直方图概率最高的位置，对应得到Level值。
眼幅度（Eye Amplitude）
利用3sigam（3σ）的位置确定眼高度（Eye Height）。
眼高度（Eye Height）
品质因子和误码率
品质因子(Quality Factor)
品质因子又称为Q因子(Quality Factor)是用于测量眼图信噪比的参数。Q因子是在最佳判决门限下信号功率和噪声功率的比值，计算公式如下：
简写为：
图4：眼图-品质因子统计图
Q因子可以综合反映眼图的质量
Q因子越高，眼图的质量就越好
信噪比就越高
误码率BER（Bit Error Ratio）
眼图信噪比SNR（Signal-to-Noise Ratio）为EyeSNR = 20Log(Q)，单位是分贝。
误码率可以利用品质因子通过高斯误差函数(erf/erfc)计算得到，计算公式如下：
眼宽度
眼宽度（Eye Width）是水平两个眼交叉点（CrossingPoint）之间的水平距离，单位为秒。如下图所示：
