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抖动的概念及其测量方法摘要：在数字通信系统，特别是同步系统中，随着系统时钟频率的不断提高，时间抖动成为影响通信质量的关键因素。
本文介绍了时间抖动（jitter）的概念及其分析方法。
关键字：时间抖动、jitter、相位噪声、测量一、引言随着通信系统中的时钟速率迈入GHz级，抖动这个在模拟设计中十分关键的因素，也开始在数字设计领域中日益得到人们的重视。
在高速系统中，时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率。
不仅如此，它还会导致通信链路的误码率增大，甚至限制A/D转换器的动态范围。
有资料表明在3GHz 以上的系统中，时间抖动（jitter）会导致码间干扰（ISI），造成传输误码率上升。
在此趋势下，高速数字设备的设计师们也开始更多地关注时序因素。
本文向数字设计师们介绍了抖动的基本概念，分析了它对系统性能的影响，并给出了能够将相位抖动降至最低的常用电路技术。
二、时间抖动的概念在理想情况下，一个频率固定的完美的脉冲信号（以1MHz为例）的持续时间应该恰好是1us，每500ns有一个跳变沿。
但不幸的是，这种信号并不存在。
如图1所示，信号周期的长度总会有一定变化，从而导致下一个沿的到来时间不确定。
这种不确定就是抖动。
抖动是对信号时域变化的测量结果，它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。
在绝大多数文献和规范中，时间抖动（jitter）被定义为高速串行信号边沿到来时刻与理想时刻的偏差，所不同的是某些规范中将这种偏差中缓慢变化的成分称为时间游走（wander），而将变化较快的成分定义为时间抖（jitter）。
图1 时间抖动示意图1．时间抖动的分类抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。
确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的，这种抖动通常幅度有限，具备特定的（而非随机的）产生原因，而且不能进行统计分析。
随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。
例如，能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素，就可能造成载子流的随机变化。
cycle to cycle jitter测量方法
Cycle to Cycle Jitter（周期到周期抖动）的测量方法主要包括以下步骤：
1. 选取合适的测量设备：常用的测量设备包括示波器和时钟分析仪。
示波器对于快速测量循环到循环晃动非常有用，因为它可以直接测量时钟信号的时间变化。
时钟分析仪则可以提供更精确的测量结果，并且具有更多的分析功能。
2. 连接时钟信号源到测量设备：这可以通过使用同轴电缆或专用的BNC线缆来实现。
确保连接稳定，并尽量避免外部干扰。
3. 开始测量循环到循环晃动：测量周期到周期抖动需要指定一定的周期数才能确定抖动的峰值。
JEDEC中要求最少采样1000个周期。
以上步骤仅供参考，如需了解更多信息，建议咨询专业技术人员或查阅专业书籍。
示波器抖动的完美测量示波器如何操作对抖动完美测量的一半工作量都在于如何设置示波器。
我们的目标是捕获并显示出信号在系统环境下的真实情况。
由于每个试验室都有实时示波器，有必要知道如何去操作它对抖动完美测量的一半工作量都在于如何设置示波器。
我们的目标是捕获并显示出信号在系统环境下的真实情况。
由于每个试验室都有实时示波器，有必要知道如何去操作它们。
抖动测量对环境特别敏感，所以要想方法针对各种抖动优化测试环境。
首先要选取具备合适带宽的设备。
假如带宽太窄，测试得边沿速率就会很低。
低的沿速率会将幅度噪声更多的转化为时域错误。
但是，假如带块太大，也只会加添测试中的热噪声和散粒噪声从而提高噪底。
在NRZ码流来讲，一个阅历规定就是选取带宽为码率的1.8倍。
是信号最高基频的两倍；实际上，捕获过程中的模拟信号整形和数据变换会留有余量，因此示波器真正需要的采样速率是最高基频的2.5到3倍。
所以，示波器的带宽采样速率比大约为1到3.对于减小ADC量化误差来讲增大仪器的纵向解析度很紧要。
调整电压/刻度旋钮直到图形正好进入屏幕的垂直范围。
过度就会使ADC变化饱和，不满就会减低SNR.测量TIE抖动时时基设置也很紧要，由于这项设置相当于可调的高通滤波器。
时基会设置捕获时的最小TIE频率（示波器带宽决议最高抖动频率）。
同样，确定测试数据码型中包含有正确的频谱成分范围，并且只含有实数频谱成分。
当接受PRBS码型时，码型长度要充分长保证捕获到低频重量，同时又不能超过仪器的存储范围。
始终削减触发与第一个采样点间的延时。
信号被触发后，定时的不确定与时基等待采样数据的长短成正比。
削减延时降低了这种不确定性，因此减低了被测抖动值。
避开示波器均化波形，选择sin（x）/x在数据点间插值，并使用大幅度的快速触发。
最后，在知道实际系统接收器门限电平的情况下将触发电平设置与其一致，否则，设置为波形值的一半。
—专业分析仪器服务平台,试验室仪器设备交易网,仪器行业专业网络宣扬媒体。
网络测量中的时延抖动和丢包延迟测量方法解析一、引言网络测量是一个关键的技术领域，通过测量网络时延和丢包延迟等指标，可以评估网络质量和性能。
其中，时延抖动和丢包延迟是两个重要的测量指标，本文将对其测量方法进行解析。
二、时延抖动的测量方法时延抖动是指网络中数据包到达目的地所需时间的波动程度。
对于实时传输的应用，时延抖动的大小直接关系到数据包的接收质量和用户体验。
因此，测量时延抖动对于评估网络性能至关重要。
1. 基于时间戳的测量方法基于时间戳的测量方法是最常用的测量时延抖动的方法之一。
该方法通过在发送端和接收端为每个数据包添加时间戳，然后计算数据包的发送时间和接收时间之间的差值，即可得到时延抖动的值。
这种方法简单直接，但要求网络设备支持时间戳功能。
2. 基于统计分析的测量方法基于统计分析的测量方法通过采样一定数量的数据包，并计算其发送时间和接收时间之间的差值的标准差，来估计网络的时延抖动。
这种方法不需要特殊的网络设备支持，但可能会对网络性能产生一定的影响。
3. 基于网络测量工具的测量方法还可以利用专门设计的网络测量工具来测量时延抖动。
这些工具通常提供了丰富的功能和参数设置，可以根据具体需求进行配置和使用，从而得到更准确的时延抖动测量结果。
三、丢包延迟的测量方法丢包延迟是指网络中丢失数据包的延迟时间。
对于网络应用来说，丢包延迟会导致数据丢失和传输中断，因此需要进行准确的测量和评估。
1. 基于Ping技术的测量方法Ping是一种常用的网络工具，可以通过发送ICMP Echo请求数据包并接收响应数据包的方式，来测量目标主机的可达性和往返时间。
在测量丢包延迟时，可以统计发送的数据包数量和接收的响应包数量之间的差值，从而得到丢包率和丢包延迟。
2. 基于网络探针的测量方法网络探针是一种专用的设备或软件，可以监测网络中的数据流，并记录丢包和延迟等信息。
通过设置网络探针，可以实时地获取网络中的丢包延迟情况，从而进行准确的测量和分析。
网络测量中的时延抖动和丢包延迟测量方法解析引言：网络测量是指通过特定的技术手段来对网络性能进行评估和监测的过程。
在网络测量中，时延抖动和丢包延迟是两个重要的指标，它们直接关系到网络的稳定性和可靠性。
本文将从实际应用和方法解析两个方面来探讨网络测量中的时延抖动和丢包延迟测量方法。
一、时延抖动的实际应用时延抖动（Delay Jitter）是指数据在传输过程中所经历的时延的波动情况。
在实时的网络应用中，如语音通话、视频会议等，时延抖动对于数据的质量和正常播放起着重要作用。
对于语音通话来说，如果时延抖动较大，接收方会出现语音断断续续的情况，影响通话质量。
因此，准确测量和监测时延抖动是优化网络性能的重要一环。
二、时延抖动测量方法解析1. 抓包技术：抓包技术是常用的测量时延抖动的方法之一。
通过在网络节点上设置抓包设备，捕获数据包的到达时间，并计算出时延抖动。
这种方法可以在实际网络环境中进行实时测量，但需要在网络节点上进行专门的配置和部署，对网络设备要求较高。
2. 时钟同步技术：时钟同步技术可以帮助解决时延抖动的问题。
通过对网络中的时钟进行同步，可以减小节点之间时钟的差异，从而减小时延抖动。
常见的时钟同步技术有NTP（Network Time Protocol）和PTP（Precision Time Protocol）等，它们能够提供高度精确的时钟同步，有效降低时延抖动。
三、丢包延迟的实际应用丢包延迟（Packet Loss Delay）是指数据在传输过程中出现丢包导致的延迟情况。
在数据传输过程中，如果出现丢包现象，会导致数据包需要重新传输，从而增加了传输的时延。
对于实时传输的应用来说，如实时视频流、在线游戏等，丢包延迟对于数据的连续性和完整性至关重要。
因此，准确测量和监测丢包延迟是评估网络性能的重要指标。
四、丢包延迟测量方法解析1. ICMP技术：ICMP（Internet Control Message Protocol）是一种常用的测量丢包延迟的方法。
网络测量中的时延抖动和丢包延迟测量方法解析一、引言随着互联网的发展，网络测量在现代社会中扮演着重要的角色。
在实际的网络应用中，时延抖动和丢包延迟是两个常见的问题。
本文将分析时延抖动和丢包延迟的概念，并介绍一些常用的测量方法和技术。
二、时延抖动的概念与测量方法时延抖动是指网络中数据包传输的时延变化引起的波动。
它是用来衡量网络的稳定性和可靠性的重要指标。
常见的时延抖动测量方法有以下几种：1. Ping命令Ping命令是一种常用的测量网络时延抖动的方法。
通过向目标主机发送ICMP回显请求，并测量请求和回应之间的时延，可以得到网络的延迟和抖动情况。
2. Traceroute命令Traceroute命令通过向目标主机发送TTL为1，2，3...的UDP数据包，并测量每个数据包的回应时间，从而得到网络中每个节点的延迟情况。
通过分析每个节点的延迟，可以推测出网络的抖动情况。
3. SNMP协议Simple Network Management Protocol（SNMP）是一种用于网络管理的协议，它可以监测网络设备的状态和性能。
通过使用SNMP协议，可以获取网络设备的时延和抖动信息，从而评估网络的性能。
三、丢包延迟的概念与测量方法丢包延迟是指在网络传输过程中丢失数据包所引起的延迟。
丢包延迟测量方法的选择需要根据具体的应用场景和需求。
1. Ping命令Ping命令不仅可以测量时延抖动，还可以测量丢包延迟。
通过统计发送数据包和接收数据包的数量，可以计算出丢包率，并得到丢包延迟的估计值。
2. Tracepath命令Tracepath命令是Traceroute命令的改进版本，可以用于测量网络中每个节点的丢包延迟情况。
通过分析每个节点的丢包率和延迟，可以评估网络的可靠性和性能。
3. IP流量监测工具IP流量监测工具可以用于实时监测网络中的数据流量和丢包情况。
通过对网络流量的分析，可以发现丢包延迟的问题，并及时采取相应的措施进行修复。
时间抖动(jitter)的概念及其分析方法随着通信系统中的时钟速率迈入GH z级，抖动这个在模拟设计中十分关键的因素，也开始在数字设计领域中日益得到人们的重视。
在高速系统中，时钟或振荡器波形的时序误差会限制一个数字I/O接口的最大速率。
不仅如此，它还会导致通信链路的误码率增大，甚至限制A/D转换器的动态范围。
有资料表明在3GH z以上的系统中，时间抖动（jitter）会导致码间干扰（ISI），造成传输误码率上升。
在此趋势下，高速数字设备的设计师们也开始更多地关注时序因素。
本文向数字设计师们介绍了抖动的基本概念，分析了它对系统性能的影响，并给出了能够将相位抖动降至最低的常用电路技术。
本文介绍了时间抖动（jitter）的概念及其分析方法。
在数字通信系统，特别是同步系统中，随着系统时钟频率的不断提高，时间抖动成为影响通信质量的关键因素。
关键字：时间抖动、jitter、相位噪声、测量时间抖动的概念在理想情况下，一个频率固定的完美的脉冲信号（以1MHz为例）的持续时间应该恰好是1us，每500ns 有一个跳变沿。
但不幸的是，这种信号并不存在。
如图1所示，信号周期的长度总会有一定变化，从而导致下一个沿的到来时间不确定。
这种不确定就是抖动。
抖动是对信号时域变化的测量结果，它从本质上描述了信号周期距离其理想值偏离了多少。
在绝大多数文献和规范中，时间抖动（jitter）被定义为高速串行信号边沿到来时刻与理想时刻的偏差，所不同的是某些规范中将这种偏差中缓慢变化的成分称为时间游走（wander），而将变化较快的成分定义为时间抖动（jitter）。
图1 时间抖动示意图1．时间抖动的分类抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。
译自： SiT-AN10007 Rev 1.2 January 2014Clock Jitter Definitions and Measurement Methods时钟抖动的定义与测量方式[译]懒兔子1 简介抖动是实际信号的一组边沿与理想信号之间的偏差（兔子：说白了，抖动就是实际情况和理想情况不一样，差别越大抖动越大）。
时钟信号的抖动通常由系统中的噪声或其他干扰因素引起。
影响因素包括热噪声、电源变化（波动）、负载的状况（负载也可以反过来影响时钟信号）、设备噪声和临近电路耦合进来的干扰。
2 抖动的分类抖动可以通过许多方式测量（不同方式测量到的抖动被分别加以定义），以下是主要的抖动分类：1. 周期抖动（Period Jitter）2. 相邻周期间的抖动（Cycle to Cycle Period Jitter）3. 长时间抖动（Long Term Jitter）4. 相位抖动（Phase Jitter）5. 单位时间间隔抖动（TIE，Time Interval Error）2.1 周期抖动周期抖动是时钟信号的实际周期长度与理想周期长度之间的偏差，测量样本为数目不定（随机）的一组周期。
如果给定一定数目的单个时钟周期，我们就可以通过测量每个周期的长度并计算平均的周期长度，以及这些时钟周期的标准差和峰峰值（peak-to-peak value）。
这里所说的标准差和峰峰值也分别被称为RMS抖动和Pk-Pk周期抖动。
许多文献将周期抖动直接定义为被测时钟周期与理想周期之间的误差。
但是真实情况下很难对理想周期进行量化。
如果我们用示波器观察一个标称100MHz的晶振，测得的平均时钟周期却可能是9.998ns，而不是理想的10ns。
所以退而求其次，通常将平均周期作为理想周期看待（兔子：因为实际周期都是在理想值周围按照一定规律分布的，如果测量时间足够长，得到的平均值就可以非常接近理想值）。
2.1.1 周期抖动的应用周期抖动对于计算数字系统的时序裕量十分有用。
相位噪声和抖动的概念及其估算方法相位噪声是指信号相位的随机变化，包括相位偏移和频率变化。
它可以由信号在频率上扩展的能量来描述。
相位噪声对于许多系统来说是非常严重的问题，因为它会导致信号失真，限制系统的精度和性能。
相位噪声可以通过将信号与参考信号进行比较来测量，通常使用频谱分析法来估算。
抖动是指信号周期性的时移变化，通常是由于时钟信号的不稳定性引起的。
抖动可以看作是相位噪声的一种特殊形式，但它更关注短期和周期性的时间偏移。
抖动可以通过测量信号上相邻周期的时间差来估算。
1.频谱分析法：这是最常用的相位噪声估算方法。
通过将信号与参考信号进行频谱分析，可以得到相位噪声的频谱密度。
频谱密度描述了信号在不同频率上的相位随机变化程度，从而提供了相位噪声的估计。
2.相位瞬时法：相位瞬时法通过观察信号上相邻采样点之间的相位差异来估算相位噪声。
它可以通过计算信号的瞬时相位和瞬时频率来获得。
3.时隙法：时隙法是一种抖动估算方法，通过测量信号在不同时钟周期上的时间差异来估计抖动。
它可以使用高精度的时钟信号对待测信号进行采样，然后利用时隙间的时间差来计算抖动。
4.皮亚诺法：皮亚诺法是一种抖动估算方法，通过测量信号在一段时间内的累积相位偏移来估计抖动。
它利用计时器和参考时钟来测量信号的周期和时钟周期之间的偏移，从而计算抖动。
以上方法只是相位噪声和抖动的估算方法中的一部分，根据不同的应用和实际需求，还可以使用其他方法来进行估算。
在实际应用中，为了获得准确的估算结果，通常需要考虑到噪声的频率范围、采样率和信号特性等因素，选择合适的估算方法和参数。
相位噪声和抖动的估算是一个相对复杂的问题，在实际应用中需要结合具体情况进行综合考虑和分析。
抖动测量的几种方法
测试抖动常用在测试数据通信IC或测试电信网络中。
抖动是应该呈现的数字信号沿与实际存在沿之间的差。
时钟抖动可导致电和光数据流中的偏差位，引起误码。
测量时钟抖动和数据信号就可揭示误码源。
测量和分析抖动可借助三种仪器：误码率(BER)测试仪，抖动分析仪和示波器(数字示波器和取样示波器)。
选用哪种仪器取决于应用，即电或光、数据通信以及位率。
因为抖动是误码的主要原因，所以，首先需要测量的是BER。
若网络、网络元件、子系统或IC的BER超过可接受的限制，则必须找到误差源。
大多数工程技术人员希望用仪器组合来跟踪抖动问题，先用BER测试仪、然后用抖动分析仪或示波器来隔离误差源。
BER测试仪
制造商需要测量其产品的BER，以保证产品符合电信标准。
当需要表征数据通信元件和系统时，BER测试对于测试高速串行数据通信设备也是主要的。
BER测试仪发送一个称之为伪随机位序列(PRBS)的预定义数据流到被测系统或器件。
然后，取样接收数据流中的每一位，并对照所希望的PRBS图形检查输入位。
因此，BER测试仪可以进行严格的BER 测量，有些是抖动分析仪或示波器不可能做到的。
尽管BER测试仪可进行精确的BER测量，但是，对于10-12BER(每1012位为1位误差)精度的网络或器件测试需数小时。
为了把测试时间从数小时缩短为几分钟，BER测试仪采用“BERT sCAN”技术，此技术用统计技术来预测BER。
可以编程BER测试仪在位时间(称之为“单位间隔”或“UI”)的任何点取样输入位。
“澡盆”曲线表示BER是取样位置的函数。
若BER测试仪检测位周期(0.5UI)中心的位，则抖动引起位误差的概率是小的。
若BER测试仪检测位于靠近眼相交点上的位，则将增大获得抖动引起位误差的似然性。
抖动分析仪
BER测试仪不能提供有关抖动持性或抖动源的足够信息。
抖动分析仪(往往称之为定时时间分析仪或信号完整性分析仪)可以测量任何时钟信号的抖动，并提供故障诊断抖动的信息。
抖动分析仪也用抖动特性来预测BER，其所用时间比BER测试仪小很多。
抖动测试仪对于测试高速数据通信总线(如光纤通信，SerialATA, Infiniband, Rapidio，每个通道的数据率高达3.125Gbits/s)用的器件是有用的。
因为抖动分析仪在几秒内可预测BER，所以，对于生产线测试是有用的，很多ATE制造商根据用户要求，把抖动测试仪安置在测试系统中。
抖动分析仪检测信号沿并测量沿之间的时间。
在采集定时数据之后，抖动分析仪执行算法，产生直方图、频率曲线、数据的其他直观图像。
这些图像展示干扰信号的线索。
靠执行直方图和频率曲线的计
算，抖动分析仪把整个抖动分离为随机抖动和确定性抖动。
比如一种确定性抖动，它具有一个特殊源。
一个干扰信号相位调制基准信号来产生测量信号中的抖动。
抖动分析仪可以计算呈现在抖动中的频率(相位1-4)。
一旦知道抖动频率，就可隔离抖动源并减轻抖动影响。
若干扰信号的频率对应于其他时钟频率，则用增加EMI 屏蔽或其他方法把源隔离就可解决问题。
混合仪器
最近，某些测试设备制造商已开发出混合仪器。
传统的BER测试仪只给出位误差，现在BER测试仪执行某些抖动分析，甚至有的还包含取样示波器。
现在抖动分析仪也包含取样示波器，如Warecrest SIA-3000。
这些取样示波器可观察眼图，但它们没有专用取样示波器那样的带宽。
现在混合仪器的示波器带宽最高为6GHz。
实时和等效时间取样示波器现在提供测量抖动和计算BER的软件。
示波器
两类示波器证明对于抖动测试和分析是有用的。
为了测试通信速度达3.125Gbits/s(在铜线上传输数据，这可能是最高速度)的器件、缆线、子系统或系统，可以用实时取样示波器。
它们类似于抖动分析仪，可以测量任何时钟信号的抖动。
为了测量光信号，如OC-192和10Gigabit Ethernet(9.952Gbits/s)或OC-768(39.808Gbits/s)，就需要50GHz~75GHz带宽的取样示皮器(如Agilent数字通信分析仪或Tek通信信号分析仪)。
也可在电数据信号中用这些示波器。
宽带示波器对于测试当今所用的最高位率的抖动是有用的。
因为它们的低取样率(150ksamples/s或更低)，所以，它们需要重复信号(如PRBS)来建立眼图，它们从眼图可建立抖动直方图。
示波器制造商在其示波器上提供抖动分析软件。
定时误差图是数据流的有效瞬时相位图。
它示出抖动包含周期成分。
定时误差图的快速傅里叶变换(第3个图线)定标为1MHz/div，显示抖动的频率。
此频率可对应于开关电源的时钟频率或来自系统数据缆线中的交扰。
眼图交叉点的直方图显示分布有2个峰。
双峰表明确定性抖动，它来自外部干扰(如开关电源)。
另一处抖动——随机抖动遵从高斯分析，不能确定它们的源。
