分别简述波形、眼和星座的作用，即分别从什么角度描述信号的特征。
带通信号s(t)可以通过将其乘以载波，然后取实部来获得:
因此，实部x(t)可视为余弦信号的调幅，虚部y(t)可视为正弦信号的调幅。与正交，所以x(t)和y(t)是s(t)上相互正交的分量。前者通常称为同相分量，后者称为正交分量。
PS:
载波是指被调制来传输信号的波形，通常是正弦波。一般要求正弦载波的频率远高于调制信号的带宽，否则会出现混叠，传输信号失真。
引用“星座图”要从I、Q调制开始，I、Q调制要从QAM调制开始。QAM是正交幅度调制，也就是说来自信号源的信号分成两路，分别乘以两个正交的信号，可以通过一路信号乘以一个函数，另一路信号乘以子函数的正交性(相移90度)来实现。然后相加输出。而和函数或函数90度相移后的通道分别称为I调制和Q调制。
星座图，也就是说一个坐标，比如高中的单位圆，以I为横坐标，Q为纵坐标，对应的是投影在I轴上的同相分量，投影在Q轴上的正交分量。由于信号幅度的不同，有可能落在单位圆内。具体来说，在64QAM中，有64个符号，等于2的6次方，所以每个符号需要6个二进制来表示。这64个符号落在单位圆内，根据幅度和相位落在不同的地方。从一点跳到另一点意味着相位调制和幅度调制同时完成。"
眼图:示波器屏幕上显示的数字通信符号由许多波形叠加而成，其形状与“眼睛”相似。大的“眼”表示系统的传输特性良好；小“眼”表示系统中存在符号间干扰。“在实际的数字互连系统中，完全消除符号间串扰是非常困难的，符号间串扰对误码率的影响在数学上找不到容易处理的方法，也无法精确计算。为了测量基带传输系统的性能，在实验室中，通常通过示波器观察接收信号波形来分析码间串扰和噪声对系统性能的影响，这就是眼图分析。
在没有符号间串扰和噪声的理想情况下，波形不失真，每个符号将重叠。最后，你在示波器上看到的是痕迹细而清晰的“眼”，“眼”是最开的。当出现符号间串扰时，波形失真，符号不完全重合，眼图的痕迹会不清晰，导致“眼”部分闭合。如果加入噪声，眼图的线条会变得模糊，“眼睛”会睁得更小。因此，“眼”开口的大小表示失真的程度，并反映符号间串扰的强度。因此，眼图可以直接显示码间串扰和噪声的影响，可以评估一个基带传输系统的性能。此外，该图还可用于调整接收滤波器的特性，以减少符号间干扰，提高系统的传输性能。通常眼图可以用下图来描述，从中可以看出:
(1)眼图的宽度决定了时间间隔，在该时间间隔内，可以对接收波形进行采样和再生，而不会产生串扰。显然，最佳采样时间应该选择在眼睛最睁开的时刻。
(2)眼图斜边的斜率表示系统对定时抖动(或误差)的灵敏度。斜率越大，系统对时序抖动越敏感。
(3)眼图左(右)角阴影部分的水平宽度表示信号零点的变化范围，称为零点失真。在许多接收设备中，定时信息是从信号零点的位置提取的，这对这类设备的零点失真非常重要。
(4)在采样时间，阴影区域的垂直宽度表示最大信号失真。
(5)在采样时，上下阴影区间隔的一半是最小噪声容限，如果噪声瞬时值超过它，就可能出现误判。
(6)水平轴对应于判定阈值水平。"
二、眼图的一些基本概念
——“什么是眼图？”
“眼图是形状像眼睛的图形。
图5眼图定义”
眼图是用余辉法将采集到的串行信号的比特累加显示出来的结果。叠加图形的形状看起来像眼睛，所以命名为眼图。眼图通常显示的是1.25UI的时间窗口，眼睛有各种形状，眼图的形状也是。通过眼图的形状特征可以快速判断信号质量。
图6中的眼图有“双眼皮”，可以判断信号可能有串扰或预(去)加重。
图6“双眼皮”的眼图
图7中的眼图是“布满血丝的眼睛”，说明信号质量太差，可能是测试方法有错误，或者PCB布线有明显错误。
图7“充血眼”的眼图
图8中的眼图非常漂亮，可能是用采样示波器测出来的。
图8最美的“眼睛”
由于眼图用图形完整地表示了串行信号的比特信息，因此成为衡量信号质量最重要的工具。眼图测量有时被称为“信号质量测试，SQ测试”。另外，通常判断眼图测量结果合格与否的依据是“掩模”。该模板规定了串行信号的“1”电平、“0”电平、上升时间和下降时间的容差。因此，眼睛测量有时被称为“面具测试”。模板的形状也多种多样，常见的NRZ信号的模板如图5和图8的蓝色部分所示。
在串行数据传输的不同节点，眼图的模板是不同的，在选择模板时要注意具体的子模板类型。如果用发送方的模板作为接收方的眼图模板，可能总会碰到模板。但是像以太网信号和E1/T1这样的信号都不是NRZ码，它们的模板比较特殊。当一个位碰到模板，我们就认为信号质量不好，需要调试电路。有些产品要求100%不碰模板，有些产品允许在一定概率内碰模板。(有意思的是，85%眼睛通过模板的产品，往往在功能测试上没有问题。比如我现在用的电脑网口总是测试不通过，但是我上网没问题。这让很多公司觉得不用买示波器做信号完整性测试也能做出好产品。至于山寨版，他们是不会买示波器眼图的。)示波器里有测量参数，可以自动统计接触模板的次数。另外，根据“侵权”模板的位置，可以知道信号哪方面有问题，指导调试。图9显示信号的主要问题是下降沿太慢，图10显示1电平和0电平已经“崩塌”，可能是ISI问题造成的。
图9下降沿接触模板的眼图
图10模板用“1”级和“0”级“折叠”
与眼图相关的眼图参数有很多，比如眼高、眼宽、眼幅、眼交比、“1”水平、“0”水平、消光比、Q因子、平均功率等等。图12示出了幅度相关测量参数的定义。
图11眼图参数定义
“1”级和“0”级表示眼图中间20%UI部分作为直方图投影到纵轴，直方图的中心值分别为“1”级和“0”级。眼振幅表示“1”电平减去“0”电平。上下直方图之间的3sigm差异表示眼睛高度。图12、13、14、15给出了其他眼图参数的定义，一目了然，此处不再赘述。
图12眼图参数定义
图13眼图参数的定义
图14眼图参数定义
图15眼图参数的定义
三、眼图测量法(传统眼图测量法)
如前所述，眼图测量方法有两种:传统的眼图测量方法用中文理解为八个字:“同步触发+叠加显示”，现代的眼图测量方法也用中文理解为八个字:“同步切割+叠加显示”。两种方法的区别就四个字:传统方法是触发，现代方法是切割。“同步”是准确测量眼图的关键，传统方法不同于现代方法。“叠加显示”是模拟余辉的连续累积显示。
传统的眼图方法是同步触发一次，然后叠加一次。每触发一次，就在眼图中增加一个UI，每个UI的数据都是相对于触发点排列的，所以每触发一次，只在眼图中增加一位。图1显示了用这种方法形成眼图的过程。
图1传统眼图测量方法的原理
传统方法的第一个缺点是效率太低。对于目前的PCI-Express Gen2等高速信号，PCI-SIG需要测量1万UI眼图，用传统方法可能需要几个小时才能完成。第二个缺点是，由于每次只能叠加一个UI，需要1万次才能形成1万UIS的眼图，所以示波器本身的触发抖动在连续触发的过程中必然会引入眼图中。对于2.5GBbps以上的高速信号，这种触发抖动不可忽略。
如何同步触发器，即如何相对于触发点排列各个UI的数据？也有两种方法。一种方法是在被测电路板上找到与串行数据同步的时钟，将时钟引向示波器作为触发源，时钟的边沿作为触发条件。另一种方法是将串行信号同时输入示波器的输入通道和硬件时钟恢复电路(CDR)通道，硬件CDR恢复嵌入串行数据中的时钟作为触发源。这种同步方法引入了CDR抖动，这是传统方法的第三个缺点。另外，硬件CDR只能检测连续的串行信号才能正常工作。如果检测到的信号不连续，例如两个连续位之间存在低电平，则硬件CDR无法恢复正确的时钟。另外，传统方法的工作原理决定了它不能做出间歇串行信号、保存波形和计算波形的眼图，限制了应用范围。这是传统方法的第四个缺点。