波形參數(shù)測試是數(shù)字信號質(zhì)量評估最常用的測量方法，但是隨著數(shù)字信號速率的提高，僅僅靠幅度、上升時間等的波形參數(shù)的測量方法越來越不適用了。

比如下圖的一個5Gbps的信號來說，由于受到傳輸通道的損耗的影響，不同位置的信號的幅度、上升時間、脈沖寬度等都是不一樣的。不同的操作人員在波形的不同位置測量得到的結(jié)果也是不一樣的。

因此我們必須采用別的方法對于信號的質(zhì)量進(jìn)行評估，對于高速數(shù)字信號來說最常用的就是眼圖的測量方法。

所謂眼圖，實(shí)際上就是高速數(shù)字信號不同位置的數(shù)據(jù)比特按照時鐘的間隔疊加在一起自然形成的一個統(tǒng)計分布圖。

下面幾張圖顯示了眼圖的形成過程。我們可以看到，隨著疊加的波形數(shù)量的增加，數(shù)字信號逐漸形成了一個個類似眼睛一樣的形狀，我們就把這種圖形叫做眼圖。

當(dāng)數(shù)字信號疊加形成眼圖以后，為了方便地區(qū)分信號在不同位置出現(xiàn)的概率大小，更多的時候會用彩色余輝的模式進(jìn)行信號的觀察。彩色余輝就是把信號在屏幕上不同位置出現(xiàn)的概率大小用相應(yīng)的顏色表示出來，這樣可以直觀地看出信號的噪聲、抖動等的分布情況。下圖是個用彩色余輝顯示的眼圖。

對于眼圖的概念，有以下幾點(diǎn)比較重要：

眼圖是波形的疊加：眼圖的測量方法不是對單一波形或特定比特位置的波形參數(shù)進(jìn)行測量，而是把盡可能多的波形或比特疊加在一起，這樣可以看到信號的統(tǒng)計分布情況。只有最差的信號都滿足我們對于信號的最基本要求，才說明信號質(zhì)量是可以接受的。

波形需要以時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加：眼圖是對多個波形或bit的疊加，但這個疊加不是任意的，通常要以時鐘為基準(zhǔn)。對于很多并行總線來說，由于大部分都有專門的時鐘傳輸通道，所以通常會以時鐘通道為觸發(fā)，對數(shù)據(jù)信號的波形進(jìn)行疊加形成眼圖，一般的示波器都具備這個功能。而對于很多高速的串行總線信號來說，由于時鐘信息嵌入在數(shù)據(jù)流里，所以需要測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能（可能是硬件的也可能是軟件的），能夠先從數(shù)據(jù)流里提取出時鐘，然后以這個時鐘為基準(zhǔn)對數(shù)據(jù)比特進(jìn)行疊加才能形成眼圖。因此，很多高速串行數(shù)字信號的眼圖測試通常需要該示波器或測量設(shè)備有相應(yīng)的時鐘恢復(fù)功能。下圖是個對串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行軟件時鐘恢復(fù)的例子。

真正意義的眼圖是以時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行疊加的：眼圖測量的根本目的是判斷該數(shù)據(jù)信號相對于其時鐘信號（可能是專門的時鐘通道也可能是內(nèi)嵌的時鐘信息）的建立/保持時間窗口、采樣時的信號幅度等參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，所以眼圖測量一定是要以其參考時鐘為基準(zhǔn)進(jìn)行信號疊加才有意義。有時用數(shù)據(jù)信號自身的邊沿觸發(fā)進(jìn)行自然疊加也能形成類似眼圖的形狀，但這不是真正意義上的眼圖。

低速信號的眼圖：很多速率不太高的總線也可以做眼圖測量，但由于數(shù)據(jù)比特較寬，上升時間相對于數(shù)據(jù)比特寬度占的比例很小，所以一些低速數(shù)字信號的眼圖可能比較方正或者比較規(guī)整，看起來不太象眼睛，但從物理含義上說這仍然是一種眼圖。下圖是一個低速的數(shù)字信號疊加形成的眼圖的例子。

眼圖測量中需要疊加的波形或比特的數(shù)量：在眼圖測量中，疊加的波形或比特的數(shù)量不一樣，可能得到的眼圖結(jié)果會有細(xì)微的差異。由于隨機(jī)噪聲和隨機(jī)抖動的存在，疊加的波形或比特數(shù)量越多，則眼的張開程度會越小，就越能測到最惡劣的情況，但相應(yīng)的測試時間也會變長。為了在測量結(jié)果的可靠性以及測量時間上做一個折衷，有些標(biāo)準(zhǔn)會規(guī)定眼圖測量需要疊加的波形或比特數(shù)量，比如需要疊加1000個波形或者疊加1M個比特等。

眼圖位置的選擇：當(dāng)數(shù)字信號進(jìn)行波形或者比特疊加后，形成的不只是一個眼圖，而是一個個連續(xù)的眼圖。如果疊加的波形或者比特數(shù)量足夠，這些眼圖都是很相似的，因此可以對其中任何一個眼圖進(jìn)行測量。下圖顯示的是疊加形成的多個連續(xù)的眼圖，可以看到每個眼圖都是很相似的。通常情況下，為了測量的方便，一般會調(diào)整時基刻度使得屏幕上只顯示一個完整的眼圖。

另外要注意的一點(diǎn)是，在眼圖測量時被測件只有發(fā)出盡可能隨機(jī)的數(shù)據(jù)流才能形成真實(shí)的眼圖，如果數(shù)據(jù)流里的數(shù)據(jù)是長0、長1、時鐘碼型或者其它一些規(guī)則的碼型，有可能形不成眼圖或者形成的眼圖不全。下圖就是一個不完整的眼圖，數(shù)據(jù)流里面缺少了長0的碼型。