信号完整性分析－－抖动的频域分析

图1 抖动频谱黄色为实际采集到的时钟波形（C1通道）
P1测量C1通道时钟信号的时钟周期F7函数对P1测量参数进行跟踪F6对F7进行FFT分析
下图2所示为一典型的串行信号抖动追踪频谱图，从图中可看出各种抖动成分；DDj和Pj为窄带频谱（三角形谱或者谱线）但是DDj和Pj的区别是由于DDj是和码型相关的，其频率fDDJ一般会是数据位率的整数倍，如果Pj的频率fPJ正好等于fDDJ，那么从抖动的频谱图里面是很难将DDj和Pj精确的分开的，所以通常在抖动分解的过程中一般通过时域平均的方法来分解DDj；BUj主要由于串扰等因素引起的，一般分为两种，一种是窄带，但幅度较高，很显然这类BUJ也是很难和PJ区分开的，除非我们知道引起BUJ的源头，知道其频率，所以说我们在抖动测试时得到的PJ一般会包含这类BUJ(所以通常情况下对这类BUJ不加区分，直接算做PJ，而将BUJ分类为PJ和OBUJ，在之前的抖动分类文章中有提及)；另外一类是宽带的BUJ（很多时候也叫OBUJ，other bounded uncorrelated jitter），幅度很小，基本会埋没到RJ中去，这类抖动很容易被误算作RJ，目前使用在示波器上的抖动分解软件只有Lecroy最近推出的SDAII（基于NQ-SCALE抖动分解理论）能够较好的将这类抖动从Rj中剥离出来；RJ是宽带频谱，幅度很小。[page]

图2 典型的数据抖动频谱图构成

在Lecroy示波器的SDAII抖动分析软件中，是先通过时域平均的方法分离出DDJ.然后在对抖动追踪波形做FFT分析。因此剥离了DDJ以后的FFT频谱只包含了RJ+BUJ成份(注：此BUJ包含PJ和OBUJ)，如下图3所示：

图3 RJ+BUJ Spectrum

从上图3中，我们看到有一条黄色的门限曲线，门限曲线以上的谱线为Pj，谱线以下的为Rj+OBUJ。这条门限曲线是通过图中的一个包含200个点的小滑窗在整个频谱图上从左到右依次滑动，对每个小窗口中的样本点求median（中值），因为我们知道对于RJ来说，其median值应该为零（当然是当样本数量达到一定数量以后，所以说示波器里所用的200个样本点的滑窗也就是这个道理）。如果将OBUJ也当作RJ来处理，那么只要将门限曲线以下的部分求积分（平均功率）就可得到Rj的值了。目前其它示波器厂家计算RJ用的就是这样的办法，忽略了OBUJ的存在，测得的RJ值会略有偏大（当OBUJ存在的时候）。Lecroy示波器的SDAII抖动分析软件包包括了两种方法，一种就和上面的类似（叫dual-dirac spectral），计算得到的Rj会略有偏大；另外一种能够通过NQ-SCALE的理论将OBUJ有效的从RJ频谱中剥离出来，这个方法叫dual-dirac NQ-Scale，测量得到的RJ会更加精确。如下图4、5所示：[page]

图4 Dual-Dirac Spectral 方法测得的Rj值（10.1ps）

图5 Dual-Dirac NQ-Scale 方法测得的Rj值（2.0ps）