아이 패턴
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- Eye Pattern; 눈 패턴, 아이 다이어그램(Eye Diagram)
- 수신한 디지털 신호 파형을 한 비트(심벌) 길이마다 잘라 오실로스코프 화면에 겹쳐 그린 그림. 겹친 모양이 눈처럼 보여 붙은 이름이며, 부호간 간섭·잡음·지터가 신호를 얼마나 망가뜨렸는지 한눈에 보여 준다
PCM 같은 디지털 전송에서 수신기는 한 비트 시간마다 정해진 순간에 신호를 표본화해 0 인지 1 인지 판정한다. 오실로스코프의 수평 소인을 비트 주기에 맞춰 놓고 임의의 비트열을 계속 받으면, 0→1, 1→0, 1→1 같은 모든 전이 파형이 한 화면에 겹친다. 파형이 깨끗하면 가운데에 크게 벌어진 눈이 생기고, 부호간 간섭·잡음·지터가 심해질수록 눈이 감긴다. 눈이 완전히 감기면 0 과 1 을 구분할 수 없어 비트 오류가 급격히 늘어난다.
| 눈의 부분 | 뜻 |
|---|---|
| 눈을 뜬 높이(세로 열림) | 잡음에 대한 여유도(noise margin). 판정 기준 전압과 신호 사이의 거리다. 높을수록 잡음이 더해져도 0·1 을 잘못 판정하지 않는다 |
| 눈을 뜬 폭(가로 열림) | 표본화할 수 있는 시간 범위. 넓을수록 타이밍이 어긋나도 괜찮다 |
| 눈이 가장 크게 벌어진 순간 | 최적의 표본화(샘플링) 순간 |
| 눈 옆면의 기울기 | 시간 오차(타이밍 오차)에 대한 민감도. 가파를수록 표본화 시점이 조금만 어긋나도 판정이 크게 나빠진다 |
| 영점 교차 부분의 퍼짐(두께) | 지터, 곧 신호 전이 시점의 흔들림 |
| 위·아래 선의 두께 | 부호간 간섭과 잡음에 의한 진폭 왜곡 |
- 세 가지를 짝지어 기억한다 — 높이 = 잡음 여유, 기울기 = 타이밍 오차 민감도, 가장 벌어진 곳 = 최적 표본화 시점.
- 전송 속도(비트율)는 눈의 모양이 아니라 소인 주기(한 눈의 가로 길이 = 한 비트 시간)로 정해 놓는 값이다.
- 전송로·케이블·커넥터의 품질 시험, 고속 직렬 인터페이스(PCI Express, USB, 이더넷)의 규격 적합성 시험에서 아이 마스크(눈 안에 침범하면 안 되는 금지 영역)를 겹쳐 합격 여부를 판정한다
- 등화기(equalizer)를 조정할 때 눈이 가장 크게 열리도록 맞춘다