Tin tức

Hiểu cách phân tích độ lệch Jitter

Tại sao cần quan tâm đến độ lệch Jitter

Độ lệnh Jitter là sự sai lệch được định lượng về thời gian của tín hiệu so với vị trí thời gian dự kiến. Độ trễ này dẫn đến sự gián đoạn, suy hao tín hiệu và ảnh hưởng đến tỷ lệ lỗi bit. Mạng phân phối điện (PDN) có thể gây nhiễu và làm tăng độ lệch Jitter.

Các kỹ sư cần xác định rõ đặc điểm thiết bị của họ về tỷ lệ lỗi bit. Họ muốn biết liệu thiết bị của họ có đang đo đến tỷ lệ lỗi bit mục tiêu hay không, liệu nó có sửa lỗi chuyển tiếp hay không và tỷ lệ lỗi bit mục tiêu mà họ cần đạt được là bao nhiêu.

Thông thường, các máy kiểm tra tỷ lệ lỗi bit (BERT) được sử dụng làm công cụ để đo trực tiếp tỷ lệ lỗi bit, là mục tiêu đo lường thực tế, nhưng những thiết bị đó rất đắt tiền và chúng không thực sự giúp người dùng xác định nguyên nhân gốc rễ của sự suy hao và tỷ lệ lỗi bit. Vì vậy, các nhà sản xuất đã phát triển các phương pháp tiếp cận thay thế bằng cách sử dụng máy hiện sóng và các công cụ phân tích tùy chỉnh nâng cao, tập trung tốt hơn vào nguyên nhân gây ra lỗi, tiết kiệm chi phí hơn và có thông lượng nhanh hơn.

Hãy xem xét kết nối nối tiếp của một máy phát, kênh và máy thu. Bằng cách trích xuất jitter, nhiễu và xác định chúng rõ ràng trong một liên kết nối tiếp, chúng ta có thể ngoại suy ảnh hưởng của chúng để dự đoán tỷ lệ lỗi bit và hiểu được hiệu suất của hệ thống. Phân tích Jitter đánh giá dạng sóng theo chiều ngang dựa trên thời điểm dạng sóng đi qua đường tham chiếu ngang (trục thời gian), trong khi phân tích nhiễu đánh giá theo chiều dọc trên cơ sở giao nhau của đường tham chiếu dọc (trục biên độ), thường là ở tâm mắt; kết hợp phân tích jitter và nhiễu cung cấp dự đoán tốt hơn về hiệu suất tỷ lệ lỗi bit.

Các loại Jitter

Jitter do nhiều nguyên nhân gây ra, bao gồm:

  • Jitter do nhiễu băng thông rộng: Nhiễu băng rộng liên quan đến trở kháng, hiển thị dưới dạng điện áp trong các mạch nhạy cảm, tạo ra hiện tượng Jitter
  • Jitter do cộng hưởng trở kháng : Cộng hưởng trở kháng, với các đỉnh nhiễu chuyển đổi thành AM trong đường chuyền tải điện của một mạch nhạy cảm.
Hình ảnh 1: Ví dụ về bộ ngắt cộng hưởng trên đường chuyên tải điện
  • Jitter theo hướng sự kiện: Jitter xảy ra do một cái gì đó khác đã xảy ra trong hệ thống.
  • Jitter do điều chế: Điều chế FM hoặc pha chuyển đổi sang AM trên đường ray cấp điện.
  • Nhiễu nhiệt: Điển hình là phân bố Gaussian, nhiễu nhiệt (hoặc nội tại) là không giới hạn và do chuyển động nhiệt ngẫu nhiên của các hạt tải điện gây ra.
  • Nhiễu truyền: Jitter do nhiễu điện từ (EMI) hoặc nhiễu xuyên âm từ hệ thống dây điện lân cận, nhiễu truyền vào bị giới hạn nhưng không liên quan đến luồng dữ liệu mà thiết bị đang xử lý. Nó thường có một nguồn cố định, có thể xác định được, giống như một bộ tạo dao động hoặc nguồn điện.
Giao diện người dùng đồ họa hiển thị jitter trên đồng hồ từ nguồn điện
Hình ảnh 2: Ví dụ về Jitter trên Đồng hồ từ Nguồn điện
  • Suy hao đường truyền: Jitter do giới hạn băng thông, suy hao hiệu ứng da, hấp thụ điện môi, phân tán trong sợi quang, hoặc phản xạ, trở kháng và không phù hợp.

Làm thế nào để phân tích Jitter và nhiễu.

Mục đích của việc làm này, là để dự đoán, sử dụng dữ liệu thu được, dể đánh giá hành vi của một thiết bị ở các thông số kỹ thuật về tỷ lệ lỗi bit mục tiêu. Các phương pháp này rất phức tạp, đòi hỏi người thử nghiệm phải phân tách, điều hòa và mô hình hóa nhiễu và Jintter. Nó bao gồm một quy trình gồm năm bước sau:

  • Thu thập dữ liệu thống kê có liên quan. Cách làm như vậy phụ thuộc vào việc  máy hiện sóng  đang sử dụng chế độ lấy mẫu hay chế độ đo liên tục theo thời gian thực
  • Chia nhỏ và tách các thành phần nhiễu và jitter khác nhau.
Mô hình phân tích jitter và các ảnh hưởng đến mạng phân phối điện (PDN)
  • Đối chiếu ảnh hưởng của Jitter và nhiễu.
  • Xây dựng các mô hình thống kê cho phép ngoại suy các hành vi đối với các mục tiêu BER cao hơn.
  • Thực hiện phép đo trên các mô hình cho Tổng độ nhiễu như Tỷ lệ lỗi bit được chỉ định ( TJ @ BER ) và Tổng độ nhiễu ở mức Hiếm khi lỗi bit được chỉ định ( TN @ BER ).