Jitter

Den aktuelle version af siden er endnu ikke blevet gennemgået af erfarne bidragydere og kan afvige væsentligt fra den version , der blev gennemgået den 13. marts 2020; checks kræver 11 redigeringer .

Jitter ( engelsk jitter - jitter) eller fasejitter af et digitalt datasignal [1] - uønskede fase- eller frekvensafvigelser af det transmitterede signal . De opstår på grund af masteroscillatorens ustabilitet, ændringer i transmissionslinjens parametre i tid og forskellige udbredelseshastigheder af frekvenskomponenterne i det samme signal.

I digitale systemer manifesterer det sig i form af tilfældige hurtige (med en frekvens på 10 Hz eller mere) ændringer i placeringen af fronterne af et digitalt signal i tid, hvilket fører til desynkronisering og som følge heraf forvrængning af overførte oplysninger. For eksempel, hvis fronten har en lille stejlhed eller "halter bagud" i tid, så er det digitale signal så at sige forsinket, forskudt i forhold til et væsentligt tidspunkt - det tidspunkt, hvor signalet estimeres. ITU-T
G.810 - standarden klassificerer en ændring i frekvens med en værdi, der ikke overstiger 10 Hz , som "wander" ( engelsk wander ) - "wandering".

Ved digital lydoptagelse introducerer jitter forvrængning i signalet, svarende til detonation , et fænomen forårsaget af ujævn bevægelse af et magnetbånd i en analog båndoptager på grund af ufuldkommenhed i bånddrevmekanismen. Imidlertid er forvrængning indført af digital jitter meget mere mærkbar end forvrængning af lyd indført ved detonation; tilsyneladende skyldes dette den større "blødhed" og "glathed" af detonationsforvrængninger på grund af magnetbåndets elasticitet og inertien af de mekaniske elementer i bånddrivmekanismerne.

Inden for telekommunikation er jitter den første afledte af datatransitforsinkelse med hensyn til tid .

På grafen er " signalamplitude " (y - akse (y)) - " tid " ( abscisse (x), sekunder ) jitter faseforskydningen ( i sekunder) mellem de ideelle og reelle signaler.

For en visuel repræsentation af jitter plottes en graf "faseskift" (ordinatakse, sekunder) - "tid" (abscisseakse, sekunder).

Eliminering af jitter er et af de vigtigste problemer, der opstår i design af digital elektronik, især digitale grænseflader. Utilstrækkelig nøjagtig beregning af jitter kan føre til dens akkumulering under passagen af et digitalt signal langs stien og i sidste ende til, at enheden ikke fungerer.

Årsager til jitter

Signalforsinkelser forårsaget af dets passage gennem elementerne i digitale kredsløb.
Signalforsinkelser og dæmpning ved passage gennem kabler (f.eks. kabler, der forbinder lydudstyr).
Parasitiske pickupper .
Fasestøjen fra en faselåst sløjfe (PLL) af en enhed, der clockes af et eksternt signal. Den jitter, der forårsages af PLL'en, vises, når du lytter til materiale fra en optageenhed, der er synkroniseret fra en afspilningsenhed.
Analog-til-digital-konverteren (ADC; analog-til-digital-konverter) er hovedkilden til jitter i moderne digitale optage- og afspilningssystemer. Moderne digitale studieure er ret avancerede og introducerer ofte mindre jitter end ADC'er. Hver ADC indeholder en klokpulsgenerator, der indstiller signalkvantiseringsfrekvensen.
- Volatilitet af spændingen, der forsyner urgeneratoren.
- Designfunktioner for urpulsgeneratoren.

Indstillinger

Amplituden af jitteren er tidsforskydningen af det ideelle signal fra det rigtige, sekunder.
Jitterfrekvensen er den frekvens , hvormed faseforskydningen af det reelle signal ændrer sig fra den ideelle, Hz .

Effekt af jitter på ADC-karakteristika

ADC - samplingshastigheden indstilles normalt af en krystaloscillator , og enhver krystaloscillator (især billige) har ikke-nul fasestøj . Tidspunkterne for opnåelse af signalaflæsninger (diskrete, samples ( engelsk sample - sample, sample)) er således ikke helt jævnt placeret på tidsaksen. Dette fører til sløring af signalspektret og forringelse af signal-til-støj-forholdet.

Effekten af ADC-jitter på egenskaberne af et digitalt antennearray

Fejlen i vinkelretningsfindingen af signalkilder i et digitalt antennearray , forårsaget af tilstedeværelsen af ADC - jitter , kan ikke elimineres ved at øge signalenergien [2] [3] . Tilstedeværelsen af jitter fører også til et fald i dybden af undertrykkelse af aktiv interferens. For eksempel fører en stigning i standardafvigelsen af ADC -jitteren fra 0,001 til 0,01 af perioden for det harmoniske interferenssignal til et fald i støjundertrykkelsesdybden i et lineært digitalt antennearray med ca. 20 dB og begrænser det til en grænse. værdi på -34,8 dB, når antallet af antenneelementer har en tendens til uendelig [4] .

Jitter Estimation Methods

For at vurdere jitter i digitale signalbehandlingsenheder bruges en test, oftest harmonisk signal, hvis kilde kan synkroniseres med ADC -clockgeneratoren ( DAC ) eller asynkront med den [5] .

I telekommunikation

I telekommunikation forstås jitter ofte som spredningen af de minimale og maksimale IP- pakketransittider fra den gennemsnitlige pakketransittid [6] . For eksempel sendes 100 IP- pakker . Den minimale IP- pakketransittid er 395 ms , gennemsnittet er 400 ms, og maksimum er 405 ms. I dette tilfælde (405-400=5; 400-395=5) kan jitteren betragtes som lille. Hvis der sendes 100 IP- pakker , og den mindste pakketransittid er 1 ms, er gennemsnittet 50 ms, det maksimale er 100 ms, (100-50=50; 50-1=49) er jitteren stor. For eksempel er VoIP -protokollen meget følsom over for jitter.

Fighting jitter

Ved design af digitale enheder bør register -til-register signaloverførsel bruges så meget som muligt .[ klargør ] dette tillader enkle metoder til beregning af digitale signaltransmissioner (tidsdiagrammer).

I digital lyd bør højkvalitets krystaloscillatorer bruges sammen med strømforsyninger, der har lav ripple og støj. Brugen af fuldt digitale studier giver dig også mulighed for at minimere virkningen af jitter.[ angiv ] . Et sådant studie kan også være en personlig computer med et lydkort, der har en god ADC, i tilfælde af lagring, redigering og afspilning af lyd kun i digital form.

Inden for telekommunikation bekæmpes jitter og dets konsekvenser ved hjælp af bufferhukommelse , PLL -enheder , brug af specielle lineære koder og oprettelse af dedikerede clocksynkroniseringsnetværk.

Virkningen af jitter, såvel som additiv støj, i et digitalt antennearray kan reduceres ved at øge varigheden af signalprøven og antallet af antenneelementer i arrayet [2] [3] . For eksempel giver overgangen fra et 4-elements digitalt antennearray til et 8-element et dig mulighed for at øge dybden af interferensundertrykkelse med 2,3 dB [4] .

Se også

Noter

↑ GOST 17657-79 : Datatransmission. Begreber og definitioner .
↑ 1 2 Slyusar, V.I. Indflydelse af ADC-ur-ustabilitet på vinkelnøjagtigheden af et lineært digitalt antennearray. . Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektronik - 1998. - Bind 41, nr. 6. C. 77 - 80 (1998). Hentet 7. august 2017. Arkiveret fra originalen 22. december 2018. (Russisk)
↑ 1 2 Bondarenko M.V., Slyusar V.I. Indflydelse af ADC-jitter på nøjagtigheden af retningsfinding af digitale antennearrays.// Izvestiya vuzov. Ser. Radioelektronik. - 2011. - Nr. 8. - C. 41 - 49. - [1] . (Russisk)
↑ 1 2 Bondarenko MV, Slyusar VI Begrænsning af dybden af jammers undertrykkelse i et digitalt antennearray under forhold med ADC-jitter.// 5th International Scientific Conference on Defensive Technologies, OTEH 2012. - 18. - 19. september, 2012. - Beograd, Serbien. - pp. 495 - 497. [2] (engelsk) .
↑ Bondarenko M.V., Slyusar V.I. Metoder til estimering af ADC-jitter i usammenhængende systemer.//Nyheder fra videregående uddannelsesinstitutioner. Radioelektronik. - 2011. - Bind nr. 54, nr. 10. - C. 19 - 28. [3] . (Russisk)
↑ RFC 3393 . IP-pakkeforsinkelsesvariationsmetrik for IP-ydeevnemålinger (IPPM). november 2002

I bibliografiske kataloger	GND : 4213305-1 SUDOC : 197535992