Понятие джиттера и вандера.

Джиттером или фазовым дрожанием называется явление фазовой модуляции принимаемого сигнала. На практике получили распространение два основных подхода к определению джиттера – в терминах фазы и в терминах частоты. Учитывая, что параметры частоты и фазы связаны простым известным соотношением

оба подхода математически эквивалентны. Подход к описанию джиттера в терминах нестабильности фазы принимаемого цифрового сигнала является распространенным теоретическим описанием процесса. Именно это привело к определению джиттера как фазового дрожан6ия. Однако при практическом измерении параметров джиттера его оценка в терминах фазы оказалось неудобным вследствие объективных трудностей фазовых измерений. В результате появилось прикладное рассмотрение джиттера как вариации частоты принимаемого сигнала. В этом случае основными параметрами джиттера становятся его амплитуда и частота. Такое рассмотрение получило широкое практическое применение в методиках измерений и технологии анализа результатов.

Частота

∆f

T

Время

Рис. 3.14. Нестабильность частоты принимаемого цифрового сигнала.

Рассмотрим функцию нестабильности частоты принимаемого цифрового сигнала (рис. 3.14). Для простоты будем считать, что частота сигнала изменяется по синусоидальной траектории. Тогда частота сигнала характеризуется своим средним значением f и девиацией ∆f. Если частота f меняется по синусоидальному закону, то должен быть период измерения частоты Т. Тогда можно ввести частоту изменения частоты . На основании величины этой частоты различают два типа явлений:

- быстрые колебания частоты, для которых , называют джиттером или фазовым дрожанием;

- медленные колебания частоты с называют вандером или дрейфом фазы.

Необходимость разделения девиации частоты на джиттер и вандер связана с тем, что эти два параметра обычно возникают вследствие разных причин и по-разному влияют на параметры качества цифровой передачи.

Джиттер как высокочастотная составляющая девиации частоты в большой степени влияет на работу систем фазовой синхронизации, т. е. на петли ФАПЧ. Для простоты можно сказать, что петля ФАПЧ устанавливает фазовую синхронизацию по фронту приходящего импульса для каждого бита. Если этот фронт постоянно дергается, ФАПЧ может сбоить, и тогда начнется сбой фазовой синхронизации, т. е. вместо 1 система может считывать 0, вместо бита N – бит N+1. Появятся битовые ошибки при чтении информации. Если же ФАПЧ справится с восстановлением фазовой синхронизации в условиях воздействия джиттера, то после ФАПЧ джиттер сильно ослабнет и будет почти подавлен.

Вандер влияет совершенно по-иному. Поскольку изменения в частоте менее 10 ГЦ, то это довольно высокопериодичные колебания частоты и их можно рассматривать, как вариации тактовой частоты в системе синхронизации, именно так вандер и действует. Поскольку это низкочастотная составляющая, то на уровне отдельных импульсов она не проявляется – битовых ошибок не будет. Вандер красиво проходит через любые системы передачи и любые ФАПЧ, практически не ослабляясь. Основное его воздействие – это проскальзывание, поскольку вандер как явление опасен в первую очередь для системы синхронизации.