[2]. GNU Radio 附加教程（二）－－利用眼图理论调优 hackrf 大流量视频收发系统实战

### 一、眼图概念
眼图是一种用于评估和分析数字通信系统性能的工具，它可以直观地展示信号的质量和传输情况。可以从以下几个方面理解眼图：

#### 1.1 眼图的形成

眼图是通过将接收端的信号进行多次叠加而形成的。在数字通信中，信号是离散的脉冲序列，每个脉冲代表一个二进制位。将这些脉冲序列按照时间顺序依次叠加在一起，就形成了眼图。

例如：如果我们以每秒 10 个采样点的速率对信号进行采样，并且想要观察两个符号，那么我们会每隔 20 个采样点截取信号，并将这些截取的信号段进行叠加，从而形成眼图。

#### 1.2 眼图的形状与意义

![][p1]

- **“眼睛” 张开的大小：** “眼睛” 张开的越大，说明信号的质量越好，噪声和失真越小。如果 “眼睛” 闭合，说明信号质量很差，可能无法正确恢复原始数据。    
- **“眼睛” 的斜率：** “眼睛” 的斜率反映了信号的上升和下降时间。斜率越大，说明信号的上升和下降时间越短，信号的带宽越大。同时也决定了信号对定时误差的敏感程度。斜率越小，“眼形” 张开得越大，因此对定时误差的敏感度也就越低。         
- **“眼睛” 的中心位置：** “眼睛” 的中心位置反映了信号的直流偏置。如果 “眼睛” 中心位置偏移，说明信号存在直流偏置，可能会影响信号的判决。     
- **“眼睛” 的边缘：** “眼睛” 的边缘反映了信号的抖动情况。如果 “眼睛” 边缘模糊，说明信号存在抖动，可能会导致误码率增加。

PS：
- opening of the eye：代表我们能够可靠且保真地对信号进行采样的时段，越宽越好 
- amount of noise ...：信号可以容纳的噪声量，越大越好 
- 上下俩条带：表示信号在采样瞬间的变化幅度。这种变化在散点图中能够观察到，并且与信号的信噪比直接相关。条带越窄，意味着信噪比越高。 
- 交叉部分的宽度：代表信号中存在的抖动量。显然，该宽度越小越好。

#### 1.3 眼图的应用

- **系统性能评估：** 通过观察眼图的形状和参数，可以快速评估数字通信系统的性能，判断系统是否满足设计要求。
- **故障诊断：** 当系统出现故障时，眼图可以帮助工程师快速定位故障原因。例如，如果眼图出现严重的失真或抖动，可能是发射端、接收端或传输信道出现了问题。
- **参数优化：** 在系统设计和调试过程中，眼图可以用于优化系统参数，如滤波器的截止频率、放大器的增益等，以提高系统的性能。

### 二、实战分析
#### 2.1 升余弦信号

对于升余弦信号而言，α 值越大，“眼形” 张开得越宽（见下图）。当 α = 0.2 时，“眼形” 张开程度最小。所以，如果未在 “眼形” 中心的最佳采样时刻进行采样，较小的 α 值会导致更大的误差。

![][p2]

### 参考链接

[[1].Tutorial 15 – How to interpret an Eye diagram][#1]    
[[2].gr-qtgui/examples/qtgui_eye_sink_example.grc][#2]

[#1]:https://complextoreal.com/tutorials/tutorial-15-how-to-interpret-an-eye-diagram/    
[#2]:https://github.com/gnuradio/gnuradio/blob/master/gr-qtgui/examples/qtgui_eye_sink_example.grc

[p1]:https://tuchuang.beautifulzzzz.com:3000/?path=202502/eye.png    
[p2]:https://tuchuang.beautifulzzzz.com:3000/?path=202502/eye_qpsk_rc.png

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