[发明专利]一种在串扰影响下的时钟抖动测量方法

说明书

本发明公开了一种在串扰影响下的时钟抖动测量方法，首先将串扰信号XT与时钟信号CLK转换到频域，并进行低通滤波，然后将传输线路视为四端口网络，并计算四端口网络的S参数矩阵，再利用S参数矩阵计算时钟信号的端口传递函数以及串扰信号的端口传递函数，并进行预处理，最后利用叠加边沿法，将输出频域信号傅里叶反变换得到的输出时域信号按周期进行分割，计算每个周期的上升沿时刻，得到时钟信号的抖动峰峰值，或利用阶跃相应法，将串扰信号的单位阶跃响应循环移位并叠加在时钟信号的单位阶跃响应上，计算每次循环移位上升沿过零点的时刻，将最大时刻减去最小时刻，得到时钟信号的抖动峰峰值。本发明不依赖于示波器，克服了示波器底噪的影响对测量带来大的偏差，同时，适用于串扰对时钟造成的抖动测量。

技术领域

本发明属于时钟抖动测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种在串扰影响下的时钟抖动测量方法。

背景技术

随着数字通信技术的发展，即时数据访问的需求呈指数级增长，通信速率越来越高。万物互联时代大量设备连接彼此以及云和互联网，视频等高数据速率应用对通信系统提出了更高的要求。随着通信速度的提高，支持通信的时钟和定时组件必须提供更好的定时源，定时源中重要的一个指标就是抖动(Jitter)。在高速系统中，时钟或振荡器波形的时序误差会限制数字I/O接口的最大速率、限制A/D转换器的动态范围、导致通信链路的误码率增大，锁相环失锁甚至信号丢失。所以在数字通信系统中系统设计、设备研制、工程验收等各环节抖动指标是必须考虑的。

国际电信联盟(ITU-T)、通信行业标准(CCSA)等标准化组织对抖动指标进行了细化和规定。深入了解抖动的基本概念、分类和测量方法，对日常维护、故障排查是十分必要的。在ITU-T标准中抖动(Jitter)被定义为数字信号的各个有效瞬时相对其当时的理想位置(相位)的短期性偏离。

抖动有很多种分类，可以分为两个大类为：随机抖动(RJ)与确定性抖动(DJ)。随机抖动存在于每个系统中，其概率密度函数(PDF)呈随机高斯分布，有时被称为“固有噪声”，通常由设备或系统的热噪声和其他近似高斯分布的噪声构成。

确定性抖动不是随机的，也不是每个系统固有的，其功率谱密度通常具有周期性、有界性和窄带性。确定性抖动可以进一步细分为周期性抖动(PJ)、数据依赖性抖动(DDJ)和占空比失真抖动(DCD)。

目前，时钟抖动测量方法一般分为两种：时域测量和频域测量。

时域测量一般使用实时的示波器，基本原理是：示波器将被测时钟与参考时钟进行比较，参考时钟通过时钟恢复算法得到。通过这种比较，示波器可以得到TIE(TimeInterval Error)值，并以各种格式显示出来。但是这种测量方法很依赖示波器的采样率、时钟恢复方法和抖动分离方法等因素，而且由于示波器底噪的影响，可能会对测量带来大的偏差。

频域测量主要是利用信号相位噪声与抖动的转换关系来对抖动进行定量测量。但是这种测量方法很有局限性，因为从现有的理论来看，频域测量目前只能测量随机抖动或分布明显的确定性抖动，不适用于串扰对时钟造成的抖动测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在串扰影响下的时钟抖动测量方法，以解决时域中测量不准确以及在频域中测量不适用的问题。

为实现上述发明目的，本发明在串扰影响下的时钟抖动测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、利用FFT算法将串扰信号XT与时钟信号CLK转换到频域，分别记为串扰频域信号XT_FD和时钟频域信号CLK_FD，频域信号分别经过一低通滤波器，得滤波后的串扰频域信号XT_FIL与时钟频域信号CLK_FIL：

XT_FIL＝XT_FD·H_XT                 (1)

CLK_FIL＝CLK_FD·H_CLK              (2)