存在串?dāng)_時(shí)的抖動(dòng)和定時(shí)分析

對(duì)串?dāng)_引起的BUJ的靈敏度在不同測(cè)量系統(tǒng)之間而不同。示波器在測(cè)量或推斷抖動(dòng)時(shí)，會(huì)悲觀地把BUJ或NP-BUJ捆綁到RJ中，然后還會(huì)高報(bào)TJ.抖動(dòng)結(jié)果(RJ,TJ)主要取決于侵入信號(hào)碼型復(fù)雜性，PRBS31最差，而PRB7一般不會(huì)導(dǎo)致大的誤差。在實(shí)時(shí)示波器中，RJ和TJ結(jié)果還取決于記錄長(zhǎng)度，記錄長(zhǎng)度越長(zhǎng)，提供的樣點(diǎn)越多，抖動(dòng)分離能力越好。這一問(wèn)題的具體機(jī)制還與實(shí)現(xiàn)方案有關(guān)。

BUJ測(cè)量解決方案目前，在懷疑存在串?dāng)_時(shí)，有許多方法進(jìn)行抖動(dòng)分析，但沒(méi)有一種方法能夠像示波器為DDJ和PJ提供的結(jié)果那樣，提供單鍵測(cè)量結(jié)果。一條線索是抖動(dòng)分析儀器報(bào)導(dǎo)的RJ測(cè)量結(jié)果是不是異常大。熱效應(yīng)、也是RJ的最終成因，很少會(huì)超過(guò)3 ps RMS.如果報(bào)告的RJ大于3 ps,那么可能是串?dāng)_導(dǎo)致了問(wèn)題。

識(shí)別串?dāng)_的其它技巧要求更多地控制侵入信號(hào)信道。例如，如果有可能關(guān)閉懷疑的侵入信號(hào)，那么可以比較侵入信號(hào)信道上有信號(hào)和沒(méi)有信號(hào)時(shí)的RJ測(cè)量數(shù)據(jù)。如果有侵入信號(hào)的RJ大于沒(méi)有侵入信號(hào)的RJ,那么串?dāng)_就是問(wèn)題。解決方案是在Dual-Dirac模型中使用侵入信道關(guān)閉時(shí)測(cè)量的RJ及侵入信道打開(kāi)時(shí)測(cè)量的雙Dirac DJ,來(lái)估算相關(guān)BER下的總抖動(dòng)。這種方法的問(wèn)題在于，它要求控制侵入信號(hào)，而并非一直可能實(shí)現(xiàn)。另一個(gè)問(wèn)題是它在非線性系統(tǒng)中是無(wú)效的(大多數(shù)發(fā)射機(jī)是非線性系統(tǒng))，其對(duì)誤差持樂(lè)觀態(tài)度，因?yàn)椴糠执當(dāng)_是無(wú)界的。

更加先進(jìn)的方法是實(shí)現(xiàn)識(shí)別BUJ的抖動(dòng)分析算法，這涉及在分隔DDJ和PJ之后在抖動(dòng)分析中增加一個(gè)額外步驟，把NP-BUJ與RJ分開(kāi)，如圖5所示。一個(gè)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)是這適用于每個(gè)場(chǎng)景，因?yàn)樗恍枰刂魄秩胄盘?hào)，非線性TX不會(huì)帶來(lái)問(wèn)題。此外，無(wú)界串?dāng)_成分將正確識(shí)別為無(wú)界。這種方法的缺點(diǎn)是結(jié)果仍有一些悲觀。

圖5 識(shí)別BUJ的抖動(dòng)分析及得到的抖動(dòng)分解地圖

為測(cè)試抖動(dòng)分析算法把BUJ與其它隨機(jī)抖動(dòng)來(lái)源準(zhǔn)確分開(kāi)的能力，我們重復(fù)圖4所示的測(cè)試，但增加了等效時(shí)間采樣示波器采用識(shí)別BUJ的抖動(dòng)分析算法提供的結(jié)果。圖6中虛線表示的結(jié)果與BERT相比仍有些悲觀。實(shí)時(shí)示波器得到的結(jié)果還要更悲觀一些。也就是說(shuō)，報(bào)告的TJ誤差精度大幅度改善，即使在懷疑的串?dāng)_可能會(huì)導(dǎo)致抖動(dòng)和噪聲相關(guān)誤差時(shí)，仍有可能相信示波器的TJ測(cè)量。

圖6 識(shí)別BUJ的抖動(dòng)分析(虛線)算法顯示具有大量串?dāng)_的DUT上的精度明顯改善

小結(jié)隨著數(shù)據(jù)速率不斷提高，抖動(dòng)已經(jīng)占到信令間隔中非常大的比重，設(shè)計(jì)人員全面了解設(shè)計(jì)中抖動(dòng)類型和抖動(dòng)來(lái)源越來(lái)越重要。由于大多數(shù)高速串行設(shè)計(jì)現(xiàn)在涉及多條通路，串?dāng)_幾乎是不可避免的結(jié)果，在抖動(dòng)預(yù)算中必須考慮串?dāng)_。

但到目前為止，使用抖動(dòng)分離技術(shù)一直很難測(cè)量串?dāng)_引起的抖動(dòng)或有界不相關(guān)抖動(dòng)的影響。由于抖動(dòng)算法沒(méi)有考慮BUJ,因此BUJ一直與RJ歸并在一起，與BER測(cè)試儀獲得的結(jié)果相比，得到的是悲觀的總抖動(dòng)結(jié)果。

正是認(rèn)識(shí)到這種日益增長(zhǎng)的問(wèn)題，特別是對(duì)10 Gb/s以上的數(shù)據(jù)速率，抖動(dòng)模型正在擴(kuò)展到包括BUJ,并增加識(shí)別BUJ的算法。在涉及大量串?dāng)_的測(cè)試中，實(shí)踐證明，新模型可以在實(shí)時(shí)示波器和等效時(shí)間采樣示波器上有效提供TJ結(jié)果，并與BERT得到的結(jié)果一致。它還可以更加全面地分析設(shè)計(jì)中的抖動(dòng)問(wèn)題，包括串?dāng)_引起的抖動(dòng)。

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