NIST將抖動(dòng)定義為“數(shù)字信號(hào)的重要時(shí)刻從其理想位置的短期相位變化”。我們將抖動(dòng)想象為波的位置變化,形成從它應(yīng)該在的位置上升或下降沿(“它應(yīng)該在哪里”的很多意思是導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員可能必須考慮的不同類型的抖動(dòng) - 稍后會(huì)詳細(xì)介紹)。術(shù)語抖動(dòng)保留用于 10Hz 以上的信號(hào)相位變化 – 低于 10Hz 時(shí),術(shù)語 Wander 適用。隨著振蕩器信號(hào)的倍增和濾波,抖動(dòng)也會(huì)倍增和濾波,系統(tǒng)的時(shí)序預(yù)算會(huì)迅速消失。正是在這里,我們看到了抖動(dòng)的問題,因此設(shè)計(jì)人員必須充分了解時(shí)序抖動(dòng)及其對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響。
什么原因?qū)е露秳?dòng)?
抖動(dòng)可能是振蕩器本身固有噪聲導(dǎo)致信號(hào)相位或幅度調(diào)制的結(jié)果,也可能是系統(tǒng)中的其他干擾的結(jié)果,例如電源噪聲、熱噪聲、振動(dòng)、串?dāng)_或其他組件的干擾以及許多其他因素。
我們?nèi)绾螌?duì)抖動(dòng)進(jìn)行分類?
在大多數(shù)討論中,抖動(dòng)分為兩大類之一:確定性抖動(dòng)和隨機(jī)抖動(dòng)(DJ和RJ)。右圖顯示了抖動(dòng)的快速分析,包括對(duì) DJ 和 RJ 不同組件的簡(jiǎn)要介紹。
隨機(jī)抖動(dòng) 隨機(jī)抖動(dòng)
是一種始終存在的現(xiàn)象,無法始終預(yù)測(cè)。設(shè)備經(jīng)歷的隨機(jī)抖動(dòng)是多個(gè)次要因素的組合,包括熱噪聲、走線寬度變化、散粒噪聲、閃爍等。隨機(jī)抖動(dòng)是一種寬帶隨機(jī)高斯過程,有時(shí)被稱為固有噪聲,因?yàn)樗冀K存在。隨機(jī)抖動(dòng)具有無限的正態(tài)概率分布函數(shù) (PDF),并且無法保持明確定義的峰峰值。相反,它通常由其標(biāo)準(zhǔn)偏差來描述。隨機(jī)抖動(dòng)也獨(dú)立于其他抖動(dòng)源,因?yàn)樗拇嬖诓粫?huì)放大其他抖動(dòng)源的影響。
確定性抖
動(dòng) 確定性抖動(dòng)(有時(shí)稱為有界抖動(dòng))通常被定義為,如果系統(tǒng)的所有組件都已知,那么您可以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)在每個(gè)過渡邊沿將觀察到的抖動(dòng)量。由于確定性抖動(dòng)由所有其他非隨機(jī)形式的抖動(dòng)組成,因此它不遵循一般分布函數(shù)。非隨機(jī)抖動(dòng)源的數(shù)量有限,因此我們可以推斷出它有一個(gè)有界的 PDF。這使我們能夠通過峰峰值(可量化值)來表征確定性抖動(dòng)。
確定性抖動(dòng)可以進(jìn)一步分為兩個(gè)子類別:周期性抖動(dòng)和數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)。周期性抖動(dòng)包括固定頻率或周期下的任何抖動(dòng)。它易于準(zhǔn)確測(cè)量,并在頻譜中顯示為不同的峰值。周期性抖動(dòng)的一些很好的例子是電源噪聲和來自相鄰數(shù)據(jù)線的串?dāng)_。數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)包括其幅度受信號(hào)占空比或時(shí)鐘邊沿變化影響的所有抖動(dòng)。例如,在數(shù)據(jù)流中,交替位 (01010101) 的 0 和 1 之間的轉(zhuǎn)換與遵循一長(zhǎng)串相同位 (00011001) 的轉(zhuǎn)換將有所不同。由于時(shí)鐘和振蕩器中不存在這種類型的行為,因此這種形式的確定性抖動(dòng)被認(rèn)為是非因素。
有許多方法可以對(duì)抖動(dòng)進(jìn)行分類,雖然了解您觀察到的抖動(dòng)類型很重要,但能夠測(cè)量不同類型的抖動(dòng)同樣重要,如果不是更重要的話,以便可以努力過濾/消除它們并降低系統(tǒng)的整體誤碼率 (BER)。
審核編輯:郭婷
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