Jitter

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Jitter es la desviación del verdadera periodicidad de una presunta periódica señal en electrónica y telecomunicaciones, a menudo en relación con una referencia fuente de reloj. La inquietud puede observarse en características tales como la frecuencia de pulsos sucesivos, la señal amplitud, o fase de señales periódicas. La inquietud es un significativo y generalmente no deseados, factor en el diseño de casi todos los enlaces de comunicaciones (por ejemplo, USB, PCI-e, SATA, OC-48). En recuperación de reloj aplicaciones se llama inquietud de sincronización.

La inquietud puede ser cuantificada en las mismas condiciones que todas las señales variables en el tiempo, por ejemplo, media cuadrática (RMS), o el desplazamiento de pico a pico. También como otras señales variables en el tiempo, la inquietud puede expresarse en términos de densidad espectral (contenido de frecuencia).

Período de inquietud es el intervalo entre dos momentos de máximo efecto (o mínimo) de una característica de la señal que varía regularmente con el tiempo. Frecuencia de vibración, la cifra más frecuentemente citada, es su inversa. UIT-T G.810 clasifica la inquietud frecuencias por debajo de 10 Hz como Wander y frecuencias en o por encima de 10 Hz como inquietud.

La inquietud puede ser causada por interferencia electromagnética (EMI) y la diafonía con portadores de otras señales. La inquietud puede causar un monitor de pantalla de parpadeo, afectan el rendimiento de los procesadores de computadoras personales, introducir clics u otros efectos no deseados en las señales de audio y la pérdida de los datos transmitidos entre los dispositivos de red. La cantidad de variación aceptable depende de la aplicación afectada.

Variación de muestreo

En analógico a digital y digital a analógico conversión de señales, el muestreo normalmente se asume que es periódica con un período fijo — el tiempo entre cada dos muestras es el mismo. Si hay inquietud presente en la señal de reloj para el convertidor de analógico a digital o un convertidor de digital a analógico, el tiempo entre muestras varía y se presenta el error en la señal instantánea. El error es proporcional a la velocidad de giro de la señal deseada y el valor absoluto del error reloj. Diversos efectos tales como ruido (variación al azar) o componentes espectrales (variación periódica) puede venir dependiendo del patrón de la inquietud en relación con la señal. En algunas condiciones, menos de un nanosegundo de inquietud puede reducir la resolución poco efectiva de un convertidor con un Frecuencia Nyquist de 22 kHz a 14 bits.

Esta es una consideración en la conversión de señal de alta frecuencia, o donde la señal del reloj es especialmente propensa a las interferencias.

Inquietud de paquetes en redes informáticas

Artículo principal: Variación del retardo paquete

En el contexto de las redes informáticas, la inquietud es la variación en estado latente medido en la variabilidad en el tiempo de latencia de los paquetes a través de una red. Una red con latencia constante no tiene variación (o jitter). Inquietud de paquetes se expresa como un promedio de la desviación de la latencia media de red. Sin embargo, para este uso, el término es impreciso. El término basado en estándares es"variación del retardo paquete"(PDV). PDV es un importante calidad de servicio factor de evaluación de rendimiento de la red.

Disco compacto buscan jitter

En el contexto de extracción de audio digital De Discos compactos, buscar la inquietud causas extraídas muestras de audio a ser doblado para arriba u omitidas totalmente si se busca la unidad de disco compacto. El problema se produce porque el Libro rojo No requiere bloque-precisa abordar durante la búsqueda. Como resultado, puede reiniciar el proceso de extracción unas muestras temprano o tarde, resultando en duplicado o había omitido las muestras. Estos fallos a menudo parece repetir pequeños chasquidos durante la reproducción. Un método exitoso para la corrección en el software comprende la realización de lecturas superpuestas y montaje de los datos para encontrar coincide en los bordes. La mayoría de programas de extracción realiza corrección jitter seek. CD fabricantes evitar buscar jitter extrayendo el disco entero en una operación de lectura continua, usando modelos de unidad de CD especiales en velocidades mas lentas no busca volver a la unidad.

Un medidor de jitter es un instrumento de prueba para medir los valores de la inquietud de reloj y se utiliza en la fabricación DVD y CD-ROM discos.

Debido al sector adicional abordar nivel agregado en el Libro amarillo, CD-ROM discos de datos no son tema para buscar la inquietud.

Métricas de jitter

Para reloj la inquietud, hay tres métricas comúnmente usadas: variación absoluta, período jitter, y inquietud de ciclo.

Variación absoluta es la diferencia absoluta en la posición del borde de un reloj desde donde sería lo ideal.

Período jitter (aka ciclo de jitter) es la diferencia entre cualquier periodo un reloj y el reloj ideal/media. Por consiguiente, puede ser pensado como el derivado del tiempo discreto de variación absoluta. Variación período tiende a ser importante en los circuitos síncronos como máquinas de estado digital donde el funcionamiento libre de errores de los circuitos está limitado por el período más corto posible reloj, y el funcionamiento de los circuitos está limitado por el período de reloj promedio. Por lo tanto, beneficios de circuitos síncronos de la minimización del período inquietud, por lo que la media aproxima el período más corto de reloj reloj de período.

Ciclo de inquietud es la diferencia en longitud/duración de cualquier dos períodos de reloj adyacentes. Por consiguiente, puede ser pensado como el derivado del tiempo discreto de variación período. Puede ser importante para algunos tipos de circuitos de generación de reloj utilizado en microprocesadores y RAM interfaces.

Puesto que tienen mecanismos de otra generación, circuito diferentes efectos y metodología de medición diferentes, es útil cuantificarlos por separado.

En telecomunicaciones, la unidad utilizada para los tipos anteriores de jitter es generalmente la Intervalo de unidad (abreviado UI) que cuantifica la inquietud en cuanto a una fracción del período ideal de un bit. Esta unidad es útil porque escalas con frecuencia de reloj y por lo tanto relativamente lento permite interconecta tales como T1 al ser comparado con enlaces de red troncal de internet mayor velocidad como OC-192. Unidad absoluta como picosegundos son más comunes en las aplicaciones del microprocesador. Unidades de grados y radianes también se utilizan.

En la distribución normal uno desviación estándar desde el es decir (azul oscuro) representa aproximadamente el 68% del conjunto, mientras que dos desviaciones estándar de la media (azul medio y oscuro) representan aproximadamente el 95% y tres desviaciones estándar (ligero, medio y oscuro azul) representan aproximadamente el 99.7%.

Si la inquietud tiene una Distribución Gausiana, generalmente se cuantifica mediante el desviación estándar de esta distribución (aka. RMS). A menudo, jitter distribución es significativamente no gaussiana. Esto puede ocurrir si la inquietud causada por fuentes externas tales como ruido de alimentación eléctrica. En estos casos, pico a pico las mediciones son más útiles. Se han hecho muchos esfuerzos significativo cuantificar las distribuciones que son ni Gaussian ni tienen picos significativos (que es el caso en toda inquietud real). Todos tienen defectos, pero la mayoría tienden a ser suficiente para los propósitos de la obra de ingeniería. Tenga en cuenta que por lo general, se define el punto de referencia para la inquietud que la es decir la inquietud es 0.

En redes, en particular IP redes tales como la Internet, la inquietud puede referirse a la variación (dispersión estadística) en el retraso de la paquetes.

Tipos

Variación al azar

Variación al azar, también llamado gaussiano jitter, es impredecible cronometraje electrónico ruido. Variación aleatoria normalmente sigue un Distribución Gausiana o distribución Normal. Se cree que siguen este patrón porque más ruido o vibración en un circuito eléctrico es causada por ruido térmico, que tiene una distribución gaussiana. Otra razón de inquietud al azar tener una distribución como ésta es debido a la Teorema de límite central. El teorema de límite central indica que efecto compuesto de muchas fuentes de ruido no correlacionados, independientemente de las distribuciones, acerca a una distribución gaussiana. Una de las principales diferencias entre la inquietud aleatoria y determinista es que limita la inquietud determinista y variación aleatoria es ilimitada.

Jitter determinista

Jitter determinista es un tipo de reloj sincronización jitter o datos de señal de inquietud que es predecible y reproducible. El valor de pico a pico de esta inquietud es limitado, y los límites pueden ser fácilmente observados y predijo. Tampoco puede correlacionarse determinista inquietud a la (flujo de datosinquietud dependen de los datos) o no correlacionados con el flujo de datos (variación acotada no correlacionado). Ciclo de servicio dependiente jitter (también conocido como ciclo de deber distorsión) son ejemplos de variación dependen de los datos y interferencia de intersímbolo.

Jitter determinista (o DJ) ha conocido un non -Gaussiano distribución de probabilidad.

n	BER
6.4	10−10
6.7	10−11
7	10−12
7.3	10−13
7.6	10−14

Variación total

Variación total)T) es la combinación de variación al azar (R) y (jitter deterministaD):

T = D_{pico a pico} + 2 × n×R_RMS,

en el cual el valor de n se basa en la tasa de error de bit (BER) requerida del vínculo.

Una tasa de error poco común utilizada en estándares de comunicación tales como Ethernet 10^−12.

Pruebas

La prueba para jitter y su medición es de creciente importancia para ingenieros electrónicos debido a frecuencias de reloj aumentada en un circuito electrónico digital para lograr un mayor rendimiento del dispositivo. Frecuencias de reloj más altas tienen proporcionalmente más pequeñas aberturas del ojo y así imponen las tolerancias más estrictas de la inquietud. Por ejemplo, la computadora moderna motherboards tienen arquitecturas de bus serial con aberturas de ojo de 160 picosegundos o menos. Esto es extremadamente pequeño en comparación con arquitecturas de bus paralelo con un rendimiento equivalente, que puede tener las aberturas del ojo del orden de 1000 picosegundos.

Pruebas de rendimiento para la tolerancia de la inquietud a menudo involucra la inyección de inquietud en los componentes electrónicos con equipos de prueba especializados.

La inquietud es medida y evaluada en diversas formas dependiendo del tipo de circuito bajo prueba. Por ejemplo, inquietud en arquitecturas de bus serial se mide por medio de diagramas de ojo, según las normas aceptada de la industria. Un menos acercamiento directo — en que las formas de onda analógicas son digitalizados y la secuencia de datos resultantes analizadas — se emplea al medir pixel inquietud en acaparadores de marco. En todos los casos, el objetivo de la medición de jitter es verificar que la inquietud no interrumpirá el normal funcionamiento de los circuitos.

Existen normas para la medición de jitter en arquitecturas de bus serial. La cubierta de las normas tolerancia de la inquietud, función de transferencia de la inquietud y generación de jitter, con los valores necesarios para estos atributos varía entre diferentes aplicaciones. Donde aplicables, compatible con sistemas están obligados a cumplir con estos estándares.

Mitigación

Anti-jitter circuitos

Anti-jitter circuitos (AJCs) son una clase de circuitos electrónicos diseñado para reducir el nivel de inquietud en un pulso regular señal. AJCs operar por volver a tiempo los pulsos de salida para que se alineen más estrechamente a una señal de pulso idealizado. Son ampliamente utilizados en circuitos de recuperación de datos y reloj en comunicaciones digitales, así como para los datos de muestreo sistemas tales como la convertidor de analógico a digital y convertidor de digital a analógico. Ejemplos de circuitos anti-jitter fase de bucle cerrado y retardo de lazo. Interior digital convertidores analógicos jitter causas distorsiones de alta frecuencia no deseados. En este caso puede ser suprimido con el uso de señal de reloj de alta fidelidad.

Almacenadores intermediarios de la inquietud

Almacenadores intermediarios de la inquietud o la inquietud de búferes se utilizan para contador jitter introducido por hacer cola en redes de paquete conmutado para que una emisión continua de audio (o vídeo) transmitidos a través de la red pueden ser garantizado. La variación máxima que puede ser contrarrestado por un buffer de-jitter es igual al almacenamiento en búfer retraso introducido antes de comenzar el play-out de la mediastream. En el contexto de redes de conmutación de paquetes, el término variación del retardo paquete a menudo se prefiere sobre jitter.

Algunos usan sistemas sofisticados retraso óptimo de jitter búferes que son capaces de adaptar el retardo de almacenamiento en búfer para cambiar las características de la inquietud de red. Estos son conocidos como adaptación de búferes de la inquietud y la lógica de adaptación se basa en las estimaciones de jitter calculadas a partir de las características de la llegada de los paquetes de los medios de comunicación. Adaptación de variación implica introducir discontinuidades en los medios de comunicación juego-hacia fuera, que puede parecer ofensivo al oyente o espectador. Adaptación de variación se realiza generalmente para audio play-out que se caracterizan por una VAD/DTX audio codificado, que permite a las longitudes de los períodos de silencio que se ajustará, minimizando así el impacto perceptivo de la adaptación.

Dejitterizer

Un dejitterizer es un dispositivo que reduce el jitter en un señal digital. Un dejitterizer consiste en generalmente un amortiguador elástico en el cual la señal se almacenan temporalmente y luego retransmitida a una tasa basada en la tasa promedio de la señal entrante. Un dejitterizer es generalmente inefectivo en el trato con la inquietud de baja frecuencia, como la variación del tiempo de espera.

Filtrado

Un filtro puede ser diseñado para minimizar el efecto de la variación de muestreo. Para obtener más información, consulte el artículo de Ahmed S. y T. Chen titulada "Minimizar los efectos de nerviosismo en las redes de sensores inalámbricos de muestreo".

Inquietud de vídeo e imagen

Inquietud de vídeo o imagen se produce cuando las líneas horizontales de marcos de imagen de vídeo al azar han sido desplazadas debido a la corrupción de las señales de sincronización o interferencia electromagnética durante la transmisión de vídeo. Modelo basado en dejittering estudio se ha realizado en el marco de la restauración digital de imagen/video.

Véase también

• Tampón (telecomunicaciones)
• Deriva de reloj
• "Dither"
• Error de intervalo de tiempo máximo
• Ruido de fase
• Pulso (procesamiento de señal)

Referencias

• Este artículo incorporamaterial de dominio público desde el Administración de servicios generales documento "Federal estándar 1037C" (en apoyo de MIL-STD-188).
• Trischitta, Patrick R. y Varma, Eva L. (1989). La inquietud en los sistemas de transmisión Digital. Artech. ISBN 0-89006-248-X.
• Wolaver, Dan H. (1991). Diseño de circuito de fase de bucle cerrado. Prentice Hall. ISBN 0-13-662743-9. páginas 211-237.

Lectura adicional

• Levin, Igor. Términos y conceptos involucrados con reloj digital relación con temas de inquietud con calidad profesional de audio digital
• Li, Mike P. Jitter y verificación de integridad de señal para E/s sincrónica y asincrónica de la múltiple a 10 GHz/Gbps. Presentada en la Conferencia Internacional de la prueba 2008.
• Li, Mike P. Un nuevo método de clasificación de Jitter basado en mecanismos estadísticos, físicos y espectroscópicos. Presentado en DesignCon 2009.
• Liu Hui, Hong Shi, Jiang Xiaohong y Zhe Li. Conductor pre PDN SSN, OPD, codificación de datos y su impacto en SSJ. Presentado en la Conferencia de tecnología 2009 y componentes electrónicos.
• Miki, Ohtani y Kowalski Los requisitos de la inquietud (Causas, soluciones y valores recomendados para audio digital)
• Zamek, Iliya. SOC-sistema Jitter resonancia y su impacto en el enfoque común de la impedancia del PDN. Presentada en la Conferencia Internacional de la prueba 2008.

Enlaces externos

• La inquietud en VoIP - causas, soluciones y valores recomendados
• Jitter Buffer
• Definición de Jitter en una metodología de prueba de QoS
• Una introducción a la inquietud en los sistemas de comunicaciones
• Especificaciones facilitadas la inquietud Una discusión de Fibre Channel y Gigabit Ethernet métodos heurística
• La inquietud en las redes de voz de paquetes
• Phabrix SxE - herramienta de mano para el ojo y la inquietud medición y análisis

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