抖動是數字系統的信號完整性測試的核心內容之一，是時鐘和串列信號的最重要測量參數（註：並行匯流排的最重要測量參數是建立時間和保持時間）。一般這樣定義抖動：“信號的某特定時刻相對於其理想時間位置上的短期偏離為抖動”。
基本介紹
- 中文名：抖動
- 外文名：dithering
- 拼音：dǒu dòng
- 注音：ㄉㄡˇ ㄉㄨㄙˋ
詞語概念,基本解釋,引證解釋,基本含義,抖動分類,描述方法,抖動成分,不同領域的含義,通信領域,計算機作業系統,頻域表示,
詞語概念
基本解釋
1. [shake]∶用手有力地振動物體。
抖動一條毛毯。
2. [tremble;vibrate;quiver;shiver]∶顫動。
下巴抖動。
引證解釋
2.用手振動物體。如：他拿起繩子抖動了一下。
基本含義
抖動的定義是“數位訊號的各個有效瞬時對其當時的理想位置的短期性偏離”，這意味著抖動是不希望有的數位訊號的相位調製。
相位偏離的頻率稱為抖動頻率，與抖動有密切關係的第二個參數稱為漂移，把它定義為“數位訊號的各個有效瞬間相對其當時的理想位置的長期偏離”。到目前為止，在抖動和漂移之間的界限還沒有明確的定義，通常具有頻率低於1Hz至10Hz相位變化部分稱為漂移。
由於信號再生點把差錯引入到數字比特流中以及在含有緩衝存儲器的數字設備中的數字溢出或取空，可以把滑動引入到數位訊號中，因此抖動可以降低數字電路的傳輸性能。抖動分系統性抖動和隨機性抖動，系統性抖動是由於信號再生裝置中定時恢復電路調整不當，或者碼間干擾以及由於電纜均衡有缺陷而產生幅度到相位變換而引起的，系統性抖動與碼型相關；隨機抖動來源於內部干擾信號，如中繼器的噪聲、串話或反射，隨機抖動與傳輸碼型無關，在大部分現有低速數字系統中系統性抖動是主要的，在一個多接力段系統中，對所有數字波道都應該確定無輸入抖動時輸出抖動的累計平方根值和總的抖動轉移函式。最大容許輸入抖動通常與無線段的數目無關，因此應該分別測量所有數字波道中的每接力段的最大容許輸入抖動。
1、無輸入抖動時輸出抖動，這種抖動是在各系列接口的網路輸出抖動和各個數字設備產生的固定抖動，測量結果可以用指定頻率範圍內的抖動的峰—峰值來表示。
2、容許的最大輸入抖動，這種容許輸入抖動也稱輸入口的抖動容限，當把正弦抖動幅度加到設備輸入口的時鐘上時；產生的差錯性能劣化，用此來定義抖動容限。抖動容限是所加抖動的幅度和頻率的函式，它可以用比特差錯率（RBER）惡化或開始發生差錯時所對應的最大輸入抖動數值來表示。
3、抖動轉移函式，當抖動出現在設備的數字輸入口時，這些抖動會轉移到對應的數字輸出口，抖動轉移特性是在被測系統輸入端按規定碼型加有一定量的抖動數位訊號時測得的輸出抖動量與輸入抖動量之比：
G=20log（Jout/Jin）dB
它表征當被測系統受有抖動的輸入信號驅動時，由被測系統所引起的抖動幅度的變化。
抖動：發生隨機變化。
在計算機作業系統的虛擬存儲管理中，抖動是指剛被調出的頁又立即被調入所形成的頻繁調入調出的現象。
抖動分類
抖動有兩種主要類型：確定性抖動和隨機性抖動。
確定性抖動是由可識別的干擾信號造成的，這種抖動通常幅度有限，具備特定的（而非隨機的）產生原因，而且不能進行統計分析。
隨機抖動是指由較難預測的因素導致的時序變化。例如，能夠影響半導體晶體材料遷移率的溫度因素，就可能造成載子流的隨機變化。另外，半導體加工工藝的變化，例如摻雜密度不均，也可能造成抖動。
描述方法
可以通過許多基本測量指標確定抖動的特點，基本的抖動參數包括：
1、周期抖動（period jitter）
測量實時波形中每個時鐘和數據的周期的寬度。這是最早最直接的一種測量抖動的方式。這一指標說明了時鐘信號每個周期的變化。
2、周期間抖動（cycle-cycle jitter）
測量任意兩個相鄰時鐘或數據的周期寬度的變動有多大，通過對周期抖動套用一階差分運算，可以得到周期間抖動。這個指標在分析瑣相環性質的時候具有明顯的意義。
3、時間間隔誤差（timer interval error，TIE）
測量時鐘或數據的每個活動邊沿與其理想位置有多大偏差，它使用參考時鐘或時鐘恢復提供理想的邊沿。TIE在通信系統中特別重要，因為他說明了周期抖動在各個時期的累計效應。
抖動成分
隨著信號速率的不斷提高和對精度的越來越高要求，需要進行抖動成分的分離以更深入表征抖動特徵和查找問題根源。一般按如圖進行抖動成分的分離。
Total Jitter(TJ)：總體抖動；
Random Jitter(RJ):隨機抖動；
Deterministic Jitter(DJ):確定性抖動；
Data Dependent Jitter(DDJ)：數據相關抖動；
Periodic Jitter(PJ):周期性抖動；
Inter-symbol Interference(ISI):碼間干擾
Duty Cycle Distortion(DCD)：占空比失真；
Sub Rate Jitter(SRJ):子速率抖動。
不同領域的含義
通信領域
在以往的通信領域中對抖動（jitter）的定義沒有明確的規定，因為以前的通信網路中傳輸的就要是純數據業務，抖動所帶來的影響並不是非常明顯。而當今的通信網路中基於 IP 的視頻和音頻業務日益成為主流，因此抖動有了明確的定義：
抖動：順序傳遞的相鄰兩個幀的轉發時延之差的絕對值，恆為正值。
計算機作業系統
在計算機作業系統的抖動，又叫顛簸。如果分配給進程的存儲塊數量小於進程所需要的最小值，進程的運行將很頻繁地產生缺頁中斷，這種頻率非常高的頁面置換現象稱為抖動。在請求分頁存儲管理中，可能出現這種情況，即對剛被替換出去的頁，立即又要被訪問。需要將它調入，因無空閒記憶體又要替換另一頁，而後者又是即將被訪問的頁，於是造成了系統需花費大量的時間忙於進行這種頻繁的頁面交換，致使系統的實際效率很低，嚴重導致系統癱瘓，這種現象稱為抖動現象。
頻域表示
作用：如果沒有相位噪聲，那么振盪器的整個功率都應集中在頻率f=fo處。但相位噪聲的出現將振盪器的一部分功率擴展到相鄰的頻率中去，產生了邊帶(sideband)。從圖2中可以看出，在離中心頻率一定合理距離的偏移頻率處，邊帶功率滾降到1/fm，fm是該頻率偏離中心頻率的差值。
