信號抖動老資料

數(shù)字線路系統(tǒng)的抖動及測量（供討論）大唐電信科技股份有限公司杜英武

1984.111一、抖動的基本概念二、抖動的起源三、抖動的累積四、抖動的規(guī)范五、抖動的測量2一、抖動（jitter）的基本概念31、抖動與漂移的定義1)重建的脈沖序列發(fā)生時刻（即相位）隨時間變化。這種相位變化稱之為抖動或漂移。2)相位變化速率較快者稱抖動。3)相位變化速率較慢者稱漂移?！翱臁焙汀奥睕]有明確的界限。一般地說，高于0.01Hz稱抖動，低于0.01Hz稱漂移。抖動的計量單位通常用單位間隔表示（UI）1UI=一個脈沖周期(1/B)=3600(B:比特率)452、抖動的分類63、抖動對信號的影響1、數(shù)字信號誤碼2、模擬信號失真?zhèn)鬏斚到y(tǒng)僅考慮數(shù)字信號誤碼；模擬信號的失真由其它設(shè)備考慮。7二、抖動的起源8Re—equalizingRe-shapingRe-timing9Re—equalizing均衡波形的選擇增益大小與增益—頻率特性噪聲AGC功能10Re-shaping1)半幅值判決判決精度噪聲抑制11Re-timing最佳的判決時刻點(diǎn)輸入抖動和定位抖動時鐘恢復(fù)電路的幾種方式

LC—LC調(diào)諧槽路

SAWF—表面聲波濾波器

PLL—相位鎖定環(huán)路12擴(kuò)充到網(wǎng)絡(luò)的3R功能1R:均衡放大（含光和電處理）;增益均衡;色散補(bǔ)償。2R:1R+噪聲抑制;數(shù)字成型。3R:2R+再定時。13定位抖動（alignmentjitter）

時鐘脈沖偏離最佳識別時刻的抖動量稱定位抖動（alignmentjitter）。抖動引起誤碼取決于定位抖動，而不是輸入抖動的絕對值。

Ja()=Ji()－Jc()=Ji()－Ji()×H()=Ji()（1－H()）注意：抖動的幅度特性和相位特性14151、系統(tǒng)性的抖動(碼型相關(guān)抖動)1）碼間干涉2）有限脈沖寬度效應(yīng)3）幅—相變換161）碼間干涉

172）有限脈沖寬度效應(yīng)非線性元件的輸出是一個脈沖脈沖序列。在其脈沖底部的寬度取決于均衡函數(shù)的選擇和碼型。對孤立均衡波而言，該寬度通常大約為一個時隙寬度。如果這一脈沖序列被饋送到調(diào)諧槽路，那么，滿足零抖動的調(diào)諧條件是當(dāng)輸出信號過零點(diǎn)時，輸入信號必須為零。如果這一條件不滿足，則輸出信號過零點(diǎn)被擾亂而產(chǎn)生抖動。這種效應(yīng)的大小取決于槽路的輸出幅度。183）幅—相變換192、非系統(tǒng)性的抖動1）調(diào)諧電路失調(diào)

2）隨音機(jī)雜

3）脈沖雜音

20三、抖動的累積嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)是十分困難的。為了滿足工程需要，通常采用一個簡單的數(shù)學(xué)模型并作出許多近似的假設(shè)來分析抖動的累積。1、每一個再生中繼器產(chǎn)生相同的抖動2、每個再生器定時抽取電路都調(diào)諧在脈沖的重復(fù)頻率上3、對于隨機(jī)碼的抖動源可以近似用白噪聲源代表【這一假設(shè)對某些抖動源(如失諧引起的抖動)并不成立】2122隨機(jī)抖動由“功率密度”表示比拉普拉斯變換更方便。這里“功率”這一術(shù)語容易使人誤解，因?yàn)橐粋€角度的平方并沒有功率的含義。然而為了分析的方便，我們可以定義一個和電功率密度類似的“角功率密度”。在頻率fc上的角功率密度就意味著在中心頻率fc上的每一赫帶寬內(nèi)角功率頻譜成分的均方值。所以N個中繼器鏈路末端的抖動功率譜密度可以表示為：2324結(jié)論1、級連再生器的輸出抖動絕對值隨N的增加而無限制增加；而任何一個再生器的定位抖動不增加（抖動容限不變）。2、對系統(tǒng)性抖動：JN=J1×N1/2；對非系統(tǒng)性抖動：JN=J1×N1/43、輸出抖動、抖動傳遞函數(shù)、最大允許輸入抖動三個參數(shù)是

互相相關(guān)的。狹窄的抖動傳遞函數(shù)可得到小的輸出抖動，但最大允許輸入抖動會下降。25四、抖動的規(guī)范1、無輸入抖動時的輸出抖動2、抖動傳遞函數(shù)3、最大允許輸入抖動下限4、最大允許輸出抖動上限26五、抖動的測量（1）測量各種碼型組合下的穩(wěn)態(tài)相位偏移，然后根據(jù)各種碼型組合出現(xiàn)的概率計算出隨機(jī)碼條件下的抖動值。（2）運(yùn)用一個無抖動的時鐘信號去觸發(fā)示波器的時基可以直接地在示波器上觀察到被測信號的抖動。（3）使用相位解調(diào)器，解調(diào)被測信號給出一個抖動基帶信號，然后對它進(jìn)行所需要的測量。（4）數(shù)字式的抖動測量（TEK）

271、無輸入抖動時的輸出抖動28注意事項1、在時鐘上測量可得到更高的精度2、偽隨機(jī)序列有足夠的長度3、足夠的測試時間4、抖動的有效值和峰峰值之間的關(guān)系292、抖動傳遞函數(shù)30注意事項1、使用正絃調(diào)制信號。2、抖動幅度影響測試精度。3、偽隨機(jī)序列長度影響測試精度。4、使用“10101010”人工碼可提高測試精度。5、理論上，傳遞函數(shù)的曲線和時鐘抽取電路特性一致。313、最大允許輸入抖動下限3233注意事項1、使用正絃調(diào)制信號。2、1dB光功率代價。3、每個頻點(diǎn)的測試時間4、找出拐點(diǎn)（如果有）344、最大允許輸出抖動上限1、在時鐘上測量可得到更高的精度2、偽隨機(jī)序列有足夠的長度L100×N×Q×f/f1L:序列長度;f1:定時恢復(fù)電路時鐘頻率;f:比特率Q:單個再生中繼器的Q值;N:串接再生中繼器的數(shù)目;3、足夠的測試時間35參考文獻(xiàn)[1]SystematicJitterinaChainofDigitalRegeneratorsTheB.S.T.JNO6.1963[2]A3600Kilometer140Mb/sDigitalLineSystemPhilipsTelecommunicationReviewVol:40NO:3Sep.1982[3]JitterAccumulationPropertyinaRegenerativeRepeaterSystemwithASWFasaTimingExtractingFilterNECResearchanddevelopmentNO:43October1976[4]