アイダイアグラムとは

さらに、このグラフを使用して受信フィルタの特性を調整し、シンボル間干渉を低減し、システムの送信パフォーマンスを向上させることもできます。

受信フィルタの出力にオシロスコープを接続し、オシロスコープの水平走査周期が受信シンボルの周期と同期するようにオシロスコープの走査周期を調整します。このときオシロスコープの画面上に見えるグラフをアイダイアグラムと呼びます。
一般にオシロスコープで測定される信号は、より詳細な情報を反映するいくつかのビットまたは一定期間の波形ですが、アイ ダイアグラムはリンク上で送信されるすべてのデジタル信号の全体的な特性を反映します。
アイダイアグラムの観察方法は、受信フィルタの出力端にオシロスコープを接続し、オシロスコープの水平走査周期が受信シンボルの周期と同期するようにオシロスコープの走査周期を調整します。目の形なので「アイダイアグラム」と呼ばれます。
「アイ ダイアグラム」から、シンボル間クロストークやノイズの影響を観察して、システムの品質を推定できます。さらに、このグラフを使用して受信フィルタの特性を調整し、シンボル間干渉を低減し、システムの送信パフォーマンスを向上させることもできます。

アイダイアグラムはどのように形成されるのでしょうか?

デジタル信号の場合、高レベルと低レベルの変化のさまざまな組み合わせが存在します。 3 ビットを例にとると、000 ～ 111 の組み合わせは合計 8 つあります。時間領域では、上記のシーケンスの十分な数が特定の基準点に従って整列され、それらの波形が重ね合わされてアイ ダイアグラムが形成されます。
以下に示すように。テスト機器の場合、まずテスト対象の信号からクロック信号が復元され、次にアイ ダイアグラムがクロック基準に従って重畳され、最後に表示されます。

アイ ダイアグラムにはどのような情報が含まれていますか?
実際のアイ ダイアグラムでは、次の図に示すように、まず、平均立ち上がり時間、立ち下がり時間、オーバーシュート、アンダーシュート、しきい値レベル (Threshold /CrossingPercent) およびその他の基本的なレベル変換パラメーターを確認できます。

立ち上がり時間: パルス信号の立ち上がり時間は、パルスの瞬時値が指定された下限値と指定された上限値に最初に到達する 2 つの瞬間の間の間隔を指します。特に指定がない限り、下限と上限はそれぞれパルスのピーク振幅の 10% と 90% に設定されます。
立ち下がり時間: パルス信号の立ち下がり時間は、パルスのピーク振幅の 90% から 10% までの時間間隔を指します。
オーバーシュート: オーバーシュートとも呼ばれ、最初のピークまたは谷が設定電圧を超えます。これは主に鋭いパルスとして現れ、回路コンポーネントの故障につながる可能性があります。
アンダーシュート: 次の谷またはピークを指します。過度のオーバーシュートは保護ダイオードが機能し、早期故障につながる可能性があります。過度のアンダーシュートは、偽のクロックまたはデータ エラーを引き起こす可能性があります。
しきい値レベル (Threshold/CrossingPercent): システムの伝送特性が特定のビット誤り率より悪い場合に、受信機が達成できる最低受信レベルを指します。

アイ ダイアグラムの状態から信号の品質を区別するにはどうすればよいですか?
信号が High レベルと Low レベルのたびにまったく同じ電圧値を維持することは不可能です。また、各 High レベルと Low レベルの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジが同時にであることも保証できません。複数の信号が重なり合うことにより、アイダイアグラムの信号線が太くなり、ぼやける（Blur）現象が現れます。
したがって、アイ ダイアグラムには信号のノイズとジッターも反映されます。縦軸の電圧軸では、電圧ノイズとして反映されます。横軸の時間軸では、時間領域ジッターとして表されます。以下に示すように。

ノイズが存在すると、信号にノイズが重なり、観察されるアイ ダイアグラムの軌跡がぼやけてしまいます。同時に符号間干渉がある場合、「目」はさらに小さく開きます。一般に、アイ ダイアグラムのアイが広いほど、アイ ダイアグラムのアイの高さが高くなり、信号品質が向上することを意味します。