用DSP實(shí)現(xiàn)抖動(dòng)(Jitter)測(cè)量的方法

以下是用模擬方法測(cè)試抖動(dòng)的缺點(diǎn)：

*時(shí)鐘恢復(fù)限制了抖動(dòng)測(cè)量的帶寬;

*時(shí)間恢復(fù)由于自由運(yùn)行頻率的偏移引入了抖動(dòng)噪聲;

*大動(dòng)態(tài)范圍要求大頻率分割,導(dǎo)致產(chǎn)生了起出相位探測(cè)器范圍的低頻脈沖,進(jìn)一步限制了測(cè)量的帶寬;

*模擬電壓受制于由噪聲和寄生電容產(chǎn)生的負(fù)面影響;

*模擬電壓的范圍受制于電源電壓的范圍;

*基準(zhǔn)恢復(fù)由于其帶寬小獲得鎖相很慢。

隨著DSP技術(shù)、ADC應(yīng)用技術(shù)和ASIC技術(shù)的發(fā)展,抖動(dòng)分析跟隨著科技從模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)變進(jìn)程,發(fā)展了基于數(shù)字分析的抖動(dòng)測(cè)量方法。基于數(shù)字的抖動(dòng)分析方法有先進(jìn)得多的特性,能使工程師們?yōu)橄乱淮O(shè)計(jì)的測(cè)試和分析作更充分的準(zhǔn)備。

下面圖2給出了基于數(shù)字分析的抖動(dòng)測(cè)量方法的原理框圖。這里的目標(biāo)是將每個(gè)NRZ沿用二進(jìn)制數(shù)作時(shí)間標(biāo)記,其中計(jì)數(shù)器最低位（LSB）權(quán)值就是時(shí)間間隔分辨率。時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器完成時(shí)間標(biāo)記功能,通過(guò)數(shù)字處理標(biāo)記出抖動(dòng)大小,再經(jīng)過(guò)數(shù)字濾波器提供抖動(dòng)測(cè)量所需的高通和低通濾波。在濾波過(guò)程中,可實(shí)現(xiàn)分辨率中兩個(gè)最佳位。抖動(dòng)得到進(jìn)一步的處理以檢測(cè)峰峰值、真有效值或其它參數(shù),比如頻譜容量。

數(shù)字化的抖動(dòng)測(cè)量有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

*具有更寬的帶寬和更低的噪聲,因?yàn)樗恍枰獣r(shí)鐘恢復(fù)。

*具有更寬的帶寬和更光滑的頻率響應(yīng),因?yàn)閿?shù)字相位探測(cè)器將每個(gè)NRZ沿以時(shí)間標(biāo)記（不需要對(duì)模擬脈沖作平均處理）。

*具有更低的抖動(dòng)噪聲,因?yàn)閿?shù)字時(shí)間標(biāo)記不受噪聲的影響。

*增益誤差率只有0.01%,因?yàn)樾盘?hào)處理是完全數(shù)字化的。

*動(dòng)態(tài)范圍超過(guò)4000UIp-p,同時(shí)保持0.01UI的分辨率。

*測(cè)量時(shí)沒(méi)有延時(shí),因?yàn)椴皇褂面i相環(huán)信號(hào)去獲取時(shí)鐘。

數(shù)字式抖動(dòng)測(cè)試儀的研制

數(shù)字式抖動(dòng)測(cè)試儀的基本要求是完成對(duì)2.048MHz的鎖相時(shí)鐘進(jìn)行相位抖動(dòng)測(cè)試,具體要求按ITU-TG.823建議執(zhí)行。設(shè)計(jì)方案采用數(shù)字方法測(cè)試抖動(dòng)。數(shù)字抖動(dòng)測(cè)試方法中關(guān)鍵的就是計(jì)數(shù)器的設(shè)計(jì),本設(shè)計(jì)選用的計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)時(shí)鐘頻率為100MHz。但是為了保證測(cè)試抖動(dòng)的精度要求,對(duì)于100MHz記數(shù)產(chǎn)生的誤差信號(hào),專門設(shè)計(jì)了誤差脈沖展寬電路,以提高測(cè)試精度。圖3給出了數(shù)字式抖動(dòng)測(cè)試儀的功能框圖。