用DSP實(shí)現(xiàn)抖動(dòng)(Jitter)測(cè)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(hào)特征。在數(shù)字系統(tǒng)中,時(shí)鐘頻率正在變得越來(lái)越高。隨著速率的升組,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?yàn)闀r(shí)鐘或數(shù)據(jù)的抖動(dòng)會(huì)影響到數(shù)據(jù)的完整性、建立時(shí)間和保持時(shí)間。并且在考慮信號(hào)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(shù)字電路的傳輸性能惡化,由于信號(hào)上升沿或是下降沿在時(shí)間軸上的正確位置被取代,在數(shù)據(jù)再生的時(shí)候,數(shù)據(jù)比特流中就會(huì)引入錯(cuò)誤。在合并了緩沖存儲(chǔ)器和相位比較器的數(shù)字儀表中,由于數(shù)據(jù)溢出或是損耗,錯(cuò)誤就會(huì)引入到數(shù)字信號(hào)中。此外,在數(shù)模變換電路中,時(shí)鐘信號(hào)的相位調(diào)制會(huì)使恢復(fù)出的采樣信號(hào)惡化,這在傳輸編碼的寬帶信號(hào)時(shí)會(huì)造成問(wèn)題。

抖動(dòng)分為系統(tǒng)抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)。

（1）系統(tǒng)抖動(dòng)是在信號(hào)再生電路時(shí)間上不準(zhǔn),或是碼是串?dāng)_,或是在幅頻轉(zhuǎn)換中的不準(zhǔn)確的電纜均衡造成的。系統(tǒng)抖動(dòng)取決于系統(tǒng)的性能。

（2）隨機(jī)抖動(dòng)來(lái)源于內(nèi)部或是外部的干擾信號(hào),如噪聲、串?dāng)_、反射等。隨機(jī)抖動(dòng)與傳輸信號(hào)的系統(tǒng)無(wú)關(guān)。

系統(tǒng)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(xù)地積累。隨機(jī)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(xù)地積累;在大多數(shù)低速率的數(shù)字系統(tǒng)中,系統(tǒng)抖動(dòng)占主導(dǎo)地位;而在高速系統(tǒng)中,隨機(jī)抖動(dòng)變得越來(lái)越重要,甚至?xí)紦?jù)主導(dǎo)地位。

干擾性的抖動(dòng)可以利用信號(hào)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(hào)緩沖器。信號(hào)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(xiàn)在輸出信號(hào)或是信號(hào)再生電路中。在這種情況下,抖動(dòng)被傳輸?shù)捷敵鲂盘?hào)中,信號(hào)再生電路此時(shí)就象是一個(gè)低通濾波器。

抖動(dòng)測(cè)量方法

傳統(tǒng)的抖動(dòng)測(cè)量采用模擬測(cè)試的方法。圖1給出了傳統(tǒng)模擬測(cè)量方法的原理框圖,它是將數(shù)據(jù)信號(hào)與基準(zhǔn)時(shí)鐘信號(hào)相比較,使用相位探測(cè)器的平均輸出。模擬測(cè)量方法帶來(lái)了很多問(wèn)題,這都是因?yàn)橄辔惶綔y(cè)器將相位表達(dá)成一個(gè)模擬電壓引起的。