用DSP實現抖動(Jitter)測量的方法

近年來,抖動（Jitter）已經成為通信工程師非常重視的信號特征。在數字系統中,時鐘頻率正在變得越來越高。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越重要。因為時鐘或數據的抖動會影響到數據的完整性、建立時間和保持時間。并且在考慮信號速率與傳輸距離之間的折中時,抖動也成為必須考慮的因素。

抖動會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間軸上的正確位置被取代,在數據再生的時候,數據比特流中就會引入錯誤。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,錯誤就會引入到數字信號中。此外,在數模變換電路中,時鐘信號的相位調制會使恢復出的采樣信號惡化,這在傳輸編碼的寬帶信號時會造成問題。

抖動分為系統抖動和隨機抖動。

（1）系統抖動是在信號再生電路時間上不準,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。系統抖動取決于系統的性能。

（2）隨機抖動來源于內部或是外部的干擾信號,如噪聲、串擾、反射等。隨機抖動與傳輸信號的系統無關。

系統抖動與不同的脈沖再生電路的脈沖的模式有關,會連續地積累。隨機抖動則與脈沖再生電路的脈沖模式無關,而且也不會連續地積累;在大多數低速率的數字系統中,系統抖動占主導地位;而在高速系統中,隨機抖動變得越來越重要,甚至會占據主導地位。

干擾性的抖動可以利用信號再生電路劃中利用“去抖動”電路來減弱其影響。這種“去抖動”電路來減弱其影響。這種“去抖動”電路包括了一個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頻率高于時鐘再生電路的截止頻率的抖動成分減小,而低頻的抖動成分則仍然會出現在輸出信號或是信號再生電路中。在這種情況下,抖動被傳輸到輸出信號中,信號再生電路此時就象是一個低通濾波器。

抖動測量方法

傳統的抖動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。模擬測量方法帶來了很多問題,這都是因為相位探測器將相位表達成一個模擬電壓引起的。