什么是抖動？

“抖動可以定義為數字信號在有效時點上偏離理想時間位置的短期變化。”周期信號的隨機變化特性，在時域看是抖動，在頻域看是相位噪聲。抖動包括周期抖動、周期間抖動、時間間隔誤差 (TIE)等。

01隨機性抖動

隨機性抖動是不能預測的定時噪聲，因為它沒有可以識別的模式。典型的隨機性抖動實例是在無線電接收機調諧到沒有活動的載頻時聽到的聲音。盡管在理論上隨機過程具有任意概率分布，但我們假設隨機性抖動呈現高斯分布，以建立抖動模型。這種假設的原因之一是，在許多電路中，隨機噪聲的主要來源是熱噪聲 ( 也稱為 Johnson 噪聲或散粒噪聲 )，而熱噪聲呈現高斯分布。另一個比較基礎的原因是，根據中心極限定理，不管各個噪聲源采用什么分布，許多不相關的噪聲源的合成效應該接近高斯分布。

02確定性抖動&周期性抖動

• 確定性抖動

確定性抖動是可以復現、可以預測的定時抖動。正因如此，這個抖動的峰峰值具有上下限，在數量相對較少的觀察基礎上，通常可以以高置信度觀察或預測其邊界。

• 周期性抖動

由于任何周期波形都可以分解成傅立葉順序的諧一般來說，周期性抖動與數據流中任何定期重復的模式無關。波相關正弦曲線，這類抖動有時稱為正弦曲線抖動。周期性抖動一般是由耦合到系統中的外部確定噪聲源引起的，如開關電源噪聲或強局部 RF 載波。時鐘恢復PLL 不穩定也可能會導致周期性抖動。

03數據相關抖動&占空比相關抖動

• 數據相關抖動

與數據流中的位序列相關的任何抖動都稱為數據相關抖動或DDJ。DDJ通常是由電纜或設備的頻響引起的。

• 占空比相關抖動

可以根據相關邊沿是上升沿還是下降沿預測的抖動稱為占空比抖動 (DCD)，導致 DCD 的常見原因有兩個：

1..上升沿的轉換速率與下降沿的轉換速率不同。

2..波形的判定閾值高于或低于應該值。

04有界不相關抖動&子速率抖動

• 有界不相關抖動（BUJ）

高速互連的相鄰通道之間的串擾，如 4.x.10GbE，明顯影響著串行鏈路的性能。此外，存在串擾會損害傳統電流抖動分離方法的精度，由于過量計算隨機抖動，會導致高速鏈路器件的設計裕量下降。

• 子速率抖動（SRJ）

由于附近的邏輯處理，確定性抖動通常會感應到系統中。這類交互會導致抖動，抖動可能是同步的，也可能是異步的，屬于 BUJ 類別 (“不相關”是指抖動與數據碼型不相關 )。時鐘同步抖動是這類抖動的典型特例。信號處理技術，如復用 / 解復用、通道編碼、碼組格式化和低速并行處理，都有可能會以時鐘邊界的整數倍位移邊沿。

周期間抖動用來衡量信號在相鄰周期之間的周期變化。TIE 抖動用來衡量相對于已知時鐘或恢復時鐘的定時誤差。抖動會劣化系統性能，如果您沒有時間捕捉抖動，那么抖動就會影響調試工作。現在，任何高速設計都必須處理抖動，許多串行數據標準也要求進行全面抖動測試。

許多串行總線中必須在沒有硬件時鐘的情況下進行TIE測量,可以使用軟件恢復時鐘時鐘恢復技術有兩種:一種方法是線性最小均方擬合，使用可用的數據構建時鐘。時鐘頻率設成數據的平均頻率，調節時鐘的相位，以使 TIE達到最小;還有一種方法是鎖相環(如標準PLL，俗稱“黃金 PLL”，意思是高標準的)，與上面的方法一樣，使用標準 PLI構建時鐘。