Войти
В электронике и телекоммуникациях, джиттер - это отклонение от истинной периодичности предположительно периодического сигнала, часто связанное с опорный тактовый сигнал. В приложениях восстановления тактовой частоты это называется временным джиттером . Джиттер является важным и обычно нежелательным фактором при проектировании почти всех каналов связи.
Джиттер можно количественно оценить так же, как и все изменяющиеся во времени сигналы, например, среднеквадратичное значение (RMS) или сдвиг от пика к пику. Также, как и другие изменяющиеся во времени сигналы, джиттер может быть выражен в терминах спектральной плотности.
период джиттера - это интервал между двумя временами максимального эффекта (или минимального эффекта) характеристики сигнала, который регулярно изменяется с время. Частота джиттера, наиболее часто цитируемая величина, является обратной. ITU-T G.810 классифицирует частоты джиттера ниже 10 Гц как дрейф, а частоты не ниже 10 Гц как джиттер.
Джиттер может быть вызван электромагнитные помехи и перекрестные помехи с носителями других сигналов. Джиттер может вызывать мерцание монитора, влиять на производительность процессоров в персональных компьютерах, вносить щелчки или другие нежелательные эффекты в аудиосигналы и вызывать потерю данных, передаваемых между сетевыми устройствами. Величина допустимого джиттера зависит от затронутого приложения.
Для джиттера тактового сигнала обычно используются три показателя. :
В телекоммуникациях блок, используемый для вышеуказанных типов дрожание обычно представляет собой единичный интервал (UI), который количественно определяет дрожание в единицах доли периода единичной передачи. Этот блок полезен, поскольку он масштабируется с тактовой частотой и, таким образом, позволяет сравнивать относительно медленные межсоединения, такие как T1, с высокоскоростными магистральными линиями Интернета, такими как OC-192. Абсолютные единицы, такие как пикосекунды, более распространены в микропроцессорных приложениях. Также используются единицы измерения градусов и радианы.
При нормальном распределении на одно стандартное отклонение от среднего (темно-синий) приходится около 68% набора, а два стандартных отклонения от среднего (среднее и темно-синие) составляет около 95%, а три стандартных отклонения (светлый, средний и темно-синий) составляют около 99,7%. Если джиттер имеет распределение Гаусса, его обычно количественно определяют с помощью стандартное отклонение этого распределения. Это означает измерение RMS для распределения с нулевым средним. Часто распределение джиттера существенно не гауссово. Это может произойти, если джиттер вызван внешними источниками, такими как шум источника питания. В этих случаях могут быть более полезными измерения полного размаха. Было предпринято много усилий для содержательной количественной оценки распределений, которые не являются ни гауссовскими, ни значимыми пиковыми уровнями. У всех есть недостатки, но большинство из них подходят для инженерных работ. Обратите внимание, что обычно эталонная точка для дрожания определяется таким образом, что среднее значение дрожания равно 0.
В компьютерных сетях дрожание может относиться к задержке пакета. вариация, вариация (статистическая дисперсия ) в задержке пакетов.
Одно из основных различий между случайным и детерминированным джиттером заключается в том, что детерминированный джиттер является ограниченным, а случайное дрожание - неограниченным.
Случайное дрожание, также называемое гауссовым дрожанием, представляет собой непредсказуемый электронный синхронизирующий шум. Случайное дрожание обычно следует нормальному распределению из-за теплового шума в электрической цепи или из-за центральной предельной теоремы. Центральная предельная теорема утверждает, что совокупный эффект многих некоррелированных источников шума, независимо от распределений, приближается к нормальному распределению.
Детерминированный джиттер - это тип джиттера тактового сигнала или сигнала данных, который предсказуемо и воспроизводимо. Размах этого джиттера ограничен, и эти границы можно легко наблюдать и предсказывать. Детерминированный джиттер имеет известное ненормальное распределение. Детерминированное дрожание может быть либо коррелировано с потоком данных (зависимое от данных дрожание ), либо некоррелировано с потоком данных (ограниченное некоррелированное дрожание). Примерами джиттера, зависящего от данных, являются джиттер, зависящий от рабочего цикла (также известный как искажение рабочего цикла) и межсимвольные помехи.
| n | BER |
|---|---|
| 6,4 | 10 |
| 6,7 | 10 |
| 7 | 10 |
| 7,3 | 10 |
| 7,6 | 10 |
Общий джиттер (T) представляет собой комбинацию случайного дрожания (R) и детерминированного дрожания (D) и вычисляется в контексте для требуемой частоты ошибок по битам (BER) для системы:
, в котором значение n основано на BER, требуемом для связи.
Общий BER, используемый в стандартах связи, таких как Ethernet, равен 10.
В аналоговом режиме -цифровое и цифро-аналоговое преобразование сигналов, обычно предполагается, что выборка является периодической с фиксированным периодом - время между каждыми двумя выборками одинаковое. Если в тактовом сигнале аналого-цифрового преобразователя или цифро-аналогового преобразователя присутствует джиттер, время между выборками изменяется, и возникает мгновенная ошибка сигнала. Ошибка пропорциональна скорости нарастания полезного сигнала и абсолютному значению ошибки синхронизации. Влияние джиттера на сигнал зависит от характера джиттера. Случайный джиттер имеет тенденцию добавлять широкополосный шум, в то время как периодический джиттер имеет тенденцию добавлять ошибочные спектральные компоненты, "птички". В некоторых условиях джиттер менее наносекунды может снизить эффективное битовое разрешение преобразователя с частотой Найквиста с 22 кГц до 14 бит.
Джиттер дискретизации является важным фактором - преобразование частотного сигнала, или там, где тактовый сигнал особенно подвержен помехам.
В цифровых антенных решетках дрожания ADC и DAC являются важными факторами, определяющими точность оценки направления прихода и глубина подавления помех.
В контексте компьютерных сетей дрожание пакетов или изменение задержки пакетов (PDV) - это изменение задержки, измеряемое по изменчивости время сквозной задержки в сети. В сети с постоянной задержкой дрожание пакетов отсутствует. Джиттер пакетов выражается как среднее отклонение от средней задержки в сети. PDV - важный фактор качества обслуживания при оценке производительности сети.
Передача пакета трафика с высокой скоростью, за которым следует интервал или период передачи с более низкой или нулевой скоростью, также может рассматриваться как форма дрожания, поскольку представляет отклонение от средней скорости передачи. Однако, в отличие от джиттера, вызванного изменением задержки, пакетную передачу можно рассматривать как желательную функцию, например в передачах с переменным битрейтом.
Дрожание видео или изображения возникает, когда горизонтальные линии кадров видеоизображения случайным образом смещаются из-за искажения сигналов синхронизации или электромагнитных помех во время передачи видео. Исследование устранения фазового дрожания на основе моделей было выполнено в рамках восстановления цифровых изображений и видео.
Джиттер в архитектурах последовательной шины измеряется с помощью глазковых диаграмм. Существуют стандарты измерения джиттера в архитектурах последовательной шины. Стандарты охватывают и, при этом требуемые значения этих атрибутов различаются для разных приложений. Там, где это применимо, соответствующие системы должны соответствовать этим стандартам.
Тестирование джиттера и его измерение приобретают все большее значение для инженеров-электронщиков из-за увеличения тактовых частот в цифровых электронных схемах для достижения более высоких характеристик устройства. Более высокие тактовые частоты имеют соразмерно меньшие отверстия для глаз и, таким образом, налагают более жесткие допуски на джиттер. Например, современные компьютерные материнские платы имеют архитектуру последовательной шины с открытием глазков 160 пикосекунд или меньше. Это чрезвычайно мало по сравнению с архитектурами параллельной шины с эквивалентной производительностью, которые могут иметь отверстия порядка 1000 пикосекунд.
. Джиттер измеряется и оценивается различными способами в зависимости от типа тестируемой цепи. Во всех случаях цель измерения джиттера - убедиться, что джиттер не нарушит нормальную работу схемы.
Тестирование характеристик устройства на устойчивость к джиттеру может включать внесение джиттера в электронные компоненты с помощью специального испытательного оборудования.
Менее прямой подход - при котором аналоговые сигналы оцифровываются, а результирующий поток данных анализируется - используется при измерении дрожания пикселей в устройствах захвата кадра.
Цепи защиты от дрожания (AJC) - это класс электронных схем, предназначенных для уменьшения уровня дрожания в тактовом сигнале. AJC работают за счет изменения синхронизации выходных импульсов, чтобы они более точно соответствовали идеализированной тактовой частоте. Они широко используются в схемах тактирования и восстановления данных в цифровой связи, а также в таких системах выборки данных, как аналого-цифровой преобразователь и цифро-цифровой преобразователь. аналоговый преобразователь. Примеры схем защиты от дрожания включают цикл фазовой автоподстройки частоты и цикл автоподстройки частоты.
Буферы дрожания или буферы устранения дрожания используются для противодействия дрожанию, вызванному формирование очереди в сетях с коммутацией пакетов для обеспечения непрерывного воспроизведения аудио- или видеопотока медиапотока, передаваемого по сети. Максимальное дрожание, которому может противодействовать буфер устранения смещения во времени, равен задержке буферизации, введенной перед началом воспроизведения медиапотока. В контексте сетей с коммутацией пакетов термин изменение задержки пакета часто предпочтительнее, чем дрожание.
Некоторые системы используют сложные оптимальные по задержке буферы устранения дрожания, которые способны адаптировать задержку буферизации к изменяющимся характеристикам сети. Логика адаптации основана на оценках дрожания, вычисленных на основе характеристик поступления медиапакетов. Корректировки, связанные с адаптивным устранением дрожания, включают в себя введение разрывов в воспроизведении мультимедиа, которые могут быть заметны слушателю или зрителю. Адаптивное устранение дрожания обычно выполняется для аудиовоспроизведений, которые включают в себя обнаружение голосовой активности, которое позволяет регулировать длительность периодов молчания, тем самым минимизируя перцепционное воздействие адаптации.
Dejitterizer - это устройство, уменьшающее джиттер в цифровом сигнале. Устройство устранения джиттеризации обычно состоит из эластичного буфера, в котором сигнал временно сохраняется, а затем повторно передается со скоростью, основанной на средней скорости входящего сигнала. Устройство устранения джиттеризации может быть неэффективным для устранения низкочастотного джиттера (дрейфа).
Фильтр может быть разработан для минимизации эффекта дрожания выборки.
Сигнал дрожания может быть разложен на Функции внутреннего режима ( IMFs), которые могут быть дополнительно применены для фильтрации или устранения смещения во времени.
 | Викискладе есть материалы, связанные с Джиттером. |
 | Викиучебники имеют книгу на тему: Часы и восстановление данных / Введение / Определение (фазового) джиттера |
