用DSP實(shí)現抖動(dòng)(Jitter)測量的方法

近年來(lái),抖動(dòng)（Jitter）已經(jīng)成為通信工程師非常重視的信號特征。在數字系統中,時(shí)鐘頻率正在變得越來(lái)越高。隨著(zhù)速率的升組,在上升沿或是下降沿哪性是微小的變化也變得越來(lái)越重要。因為時(shí)鐘或數據的抖動(dòng)會(huì )影響到數據的完整性、建立時(shí)間和保持時(shí)間。并且在考慮信號速率與傳輸距離之間的折中時(shí),抖動(dòng)也成為必須考慮的因素。

抖動(dòng)會(huì )使數字電路的傳輸性能惡化,由于信號上升沿或是下降沿在時(shí)間軸上的正確位置被取代,在數據再生的時(shí)候,數據比特流中就會(huì )引入錯誤。在合并了緩沖存儲器和相位比較器的數字儀表中,由于數據溢出或是損耗,錯誤就會(huì )引入到數字信號中。此外,在數模變換電路中,時(shí)鐘信號的相位調制會(huì )使恢復出的采樣信號惡化,這在傳輸編碼的寬帶信號時(shí)會(huì )造成問(wèn)題。

抖動(dòng)分為系統抖動(dòng)和隨機抖動(dòng)。

（1）系統抖動(dòng)是在信號再生電路時(shí)間上不準,或是碼是串擾,或是在幅頻轉換中的不準確的電纜均衡造成的。系統抖動(dòng)取決于系統的性能。

（2）隨機抖動(dòng)來(lái)源于內部或是外部的干擾信號,如噪聲、串擾、反射等。隨機抖動(dòng)與傳輸信號的系統無(wú)關(guān)。

系統抖動(dòng)與不同的脈沖再生電路的脈沖的模式有關(guān),會(huì )連續地積累。隨機抖動(dòng)則與脈沖再生電路的脈沖模式無(wú)關(guān),而且也不會(huì )連續地積累;在大多數低速率的數字系統中,系統抖動(dòng)占主導地位;而在高速系統中,隨機抖動(dòng)變得越來(lái)越重要,甚至會(huì )占據主導地位。

干擾性的抖動(dòng)可以利用信號再生電路劃中利用“去抖動(dòng)”電路來(lái)減弱其影響。這種“去抖動(dòng)”電路來(lái)減弱其影響。這種“去抖動(dòng)”電路包括了一個(gè)帶有窄帶相位平滑電路的信號緩沖器。信號再生電路只能將抖動(dòng)頻率高于時(shí)鐘再生電路的截止頻率的抖動(dòng)成分減小,而低頻的抖動(dòng)成分則仍然會(huì )出現在輸出信號或是信號再生電路中。在這種情況下,抖動(dòng)被傳輸到輸出信號中,信號再生電路此時(shí)就象是一個(gè)低通濾波器。

抖動(dòng)測量方法

傳統的抖動(dòng)測量采用模擬測試的方法。圖1給出了傳統模擬測量方法的原理框圖,它是將數據信號與基準時(shí)鐘信號相比較,使用相位探測器的平均輸出。模擬測量方法帶來(lái)了很多問(wèn)題,這都是因為相位探測器將相位表達成一個(gè)模擬電壓引起的。