지터

Jitter
"Wander"는 여기서 리다이렉트 됩니다.다른 용도는 Wander(명료화) 및 Jitter(동음이의)를 참조하십시오.

전자 및 통신에서 지터는 종종 기준 클럭 신호에 대한 추정 주기 신호의 진정한 주기성으로부터의 편차입니다.클럭 리커버리 어플리케이션에서는 타이밍 [1]지터라고 불립니다.지터는 거의 모든 통신 링크 설계에 있어서 중요한(통상은 바람직하지 않은) 요소입니다.

지터는 모든 시간 변동 신호와 동일한 조건으로 정량화할 수 있습니다(예: RMS(Root Mean Square) 또는 피크 대 피크 변위).또, 다른 시변 신호와 같이, 지터는 스펙트럼 밀도로 나타낼 수 있습니다.

지터 주기는 시간에 따라 정기적으로 변화하는 신호 특성의 최대 효과(또는 최소 효과) 2회 사이의 간격입니다.보다 일반적으로 인용되는 수치인 지터 주파수는 그 역수입니다.ITU-T G.810은 10Hz 미만의 지터 주파수를 wander로, 10Hz 이상의 주파수를 [2]지터로 분류합니다.

지터는 전자파 간섭 및 다른 신호의 반송파와의 크로스톡에 의해 발생할 수 있습니다.지터는 디스플레이 모니터의 깜박임, 퍼스널컴퓨터 프로세서의 퍼포먼스에 영향을 미쳐 오디오 신호에 클릭이나 기타 바람직하지 않은 영향을 미쳐 네트워크 디바이스 간에 전송되는 데이터가 손실될 수 있습니다.허용 가능한 지터의 양은 영향을 받는 응용 프로그램에 따라 달라집니다.

측정 기준

클럭 지터에는 일반적으로 사용되는3가지 메트릭이 있습니다.

절대 지터
시계 가장자리 위치와 이상적인 위치의 절대 차이입니다.
Maximum Time Interval Error(Maximum Time Interval Error)
일정 기간 동안 시간 간격을 측정할 때 테스트 대상 클럭에 의해 발생하는 최대 오류입니다.
주기 지터(일명 사이클 지터)
임의의 1 클럭 주기와 이상적인 클럭 주기와 평균 클럭 주기의 차이.주기 지터는 회로의 무오류 동작이 가능한 최단 클럭 주기(최대 사이클 지터보다 짧은 평균 주기)로 제한되고 회로의 성능이 평균 클럭 주기에 의해 설정되는 디지털스테이트 머신 등의 동기 회로에서 중요한 경향이 있습니다.따라서 동기회로는 최단 클럭 주기가 평균 클럭 주기에 근접하도록 주기 지터를 최소화함으로써 이점을 얻을 수 있습니다.
사이클 투 사이클 지터
인접한 2개의 클럭 기간의 차이.마이크로프로세서와 RAM 인터페이스에 사용되는 클럭 생성 회로에 따라서는 중요합니다.

전기통신에서 상기의 타입의 지터에 사용되는 단위는, 통상, 송신 단위 기간의 몇 분의 1로 지터를 정량화하는 단위 간격(UI)입니다.이 유닛은 클럭 주파수에 따라 확장되므로 T1과 같이 비교적 느린 인터커넥트를 OC-192 등의 고속 인터넷백본 링크와 비교할 수 있기 때문에 편리합니다.마이크로프로세서 어플리케이션에서는 피코초와 같은 절대단위가 더 일반적입니다.도 단위와 라디안 단위도 사용됩니다.

정규 분포에서 평균(진청색)으로부터의 표준 편차 하나가 세트의 약 68%를 차지하며, 평균(중청색 및 짙은 청색)으로부터의 표준 편차 두 개가 약 95%, 세 개의 표준 편차(연청, 중청색 및 짙은 청색)가 약 99.7%를 차지합니다.

지터가 가우스 분포를 갖는 경우 보통 이 분포의 표준 편차를 사용하여 정량화됩니다.이는 0-평균 분포에 대한 RMS 측정으로 변환됩니다.대부분의 경우 지터 분포는 가우스 분포가 아닙니다.이 문제는 전원장치 노이즈 등의 외부 소스에 의해 지터가 발생한 경우에 발생할 수 있습니다.이 경우 피크 대 피크 측정이 더 유용할 수 있습니다.가우스 분포도 아니고 의미 있는 피크 레벨을 가지지 않는 분포를 의미 있게 정량화하기 위해 많은 노력을 기울여 왔다.모두 단점이 있지만 대부분은 엔지니어링 작업에 충분히 도움이 되는 경향이 있습니다.

컴퓨터 네트워킹에서 지터는 패킷 지연 변동, 패킷 지연 변동(통계적 분산)을 가리킬 수 있습니다.

종류들

랜덤 지터와 결정론적 지터의 주요 차이점 중 하나는 결정론적 지터가 유계되고 랜덤 지터가 [3][4]유계된다는 것입니다.

랜덤 지터

랜덤 지터는 가우스 지터라고도 불리며 예측할 수 없는 전자 타이밍 노이즈입니다.랜덤 지터는 일반적으로 전기회로의 열 노이즈에 의해 발생하므로 정규[5][6] 분포를 따릅니다.

결정론적 지터

결정론적 지터는 예측 가능하고 재현 가능한 클럭 또는 데이터 신호 지터의 한 종류입니다.이 지터의 피크 대 피크 값에는 경계가 있어 경계를 쉽게 관측하고 예측할 수 있습니다.결정론적 지터는 이미 알려진 비정규 분포를 가지고 있습니다.결정론적 지터는 데이터 스트림(데이터 의존형 지터)과 상관할 수도 있고 데이터 스트림(경계 비상관형 지터)과 상관할 수도 있습니다.데이터 의존형 지터의 예로는 듀티 사이클 의존형 지터(듀티 사이클 왜곡이라고도 함) 및 심볼 간 간섭이 있습니다.

총 지터

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

Total Jitter(T; 총 지터)는 랜덤지터(R)와 결정론적 지터(D)의 조합으로,[7] 컨텍스트에서 시스템의 Required Bit Error Rate(BER; 요구 비트 에러 레이트)로 계산됩니다.

T = Dpeak-to-peak + 2nRrms,

여기서 n 값은 링크에 필요한 BER에 기초합니다.

이더넷 등의 통신 표준에서 사용되는 일반적인 BER은 10입니다−12.

예

샘플링 지터

신호의 아날로그-디지털 변환 및 디지털-아날로그 변환에서는 일반적으로 샘플링은 일정한 주기로 정기적으로 이루어지는 것으로 가정됩니다. 즉, 두 샘플 사이의 시간은 동일합니다.아날로그/디지털 변환기 또는 디지털/아날로그 변환기에 대한 클럭 신호에 지터가 존재할 경우 샘플 간의 시간이 변화하여 순간 신호 오류가 발생합니다.오차는 원하는 신호의 슬루 레이트와 클럭 오류의 절대값에 비례합니다.신호에 대한 지터의 영향은 지터의 성질에 따라 달라집니다.랜덤 지터는 광대역 노이즈를 추가하는 경향이 있지만 주기적인 지터는 잘못된 스펙트럼 성분인 "birdy"를 추가하는 경향이 있습니다.경우에 따라서는 지터가 1나노초 미만일 경우 나이키스트 주파수가 22kHz인 컨버터의 유효 비트 분해능을 14비트로 [8]낮출 수 있습니다.

샘플링 지터는 고주파 신호 변환 시 또는 클럭 신호가 특히 간섭을 받기 쉬운 경우에 중요한 고려 사항입니다.

디지털 안테나 어레이에서 ADC 및 DAC 지터는 도착 추정[9] 정확도와 재머 억제의 [10]깊이를 결정하는 중요한 요소입니다.

컴퓨터 네트워크에서의 패킷지터

컴퓨터 네트워크의 맥락에서 Packet Jitter 또는 Packet Delay Variation(PDV; 패킷지터)는 네트워크상의 엔드 투 엔드 지연의 시간 경과에 따른 변동으로 측정되는 지연의 변화입니다.지연이 일정한 네트워크에는 패킷지터가 [11]없습니다.패킷 지터는 네트워크 평균 [12]지연으로부터의 편차의 평균으로 표시됩니다.PDV는 네트워크 퍼포먼스를 평가할 때 중요한 서비스 품질 요소입니다.

트래픽의 버스트를 높은 레이트로 송신한 후, 저환율 또는 제로환율 전송의 간격 또는 기간을 설정하는 것도, 지터의 한 형태로 간주할 수 있습니다.이는 평균 전송 레이트와의 편차를 나타내기 때문입니다.다만, 지연의 변동에 의해서 발생하는 지터와 달리, 버스트에서의 전송은, 예를 들면 가변 비트 레이트 전송의 경우, [citation needed]바람직한 기능으로 간주될 수 있습니다.

비디오 및 이미지 지터

비디오 또는 이미지 지터는 비디오 전송 중 동기 신호의 손상이나 전자파 간섭으로 비디오 이미지 프레임의 수평선이 불규칙하게 변위될 때 발생합니다.모델 기반 지터 제거 연구는 디지털 영상 및 비디오 [13]복원 프레임워크 하에서 수행되었습니다.

테스트

시리얼 버스 아키텍처의 지터는 아이 패턴에 의해 측정됩니다.시리얼 버스 아키텍처에는 지터 측정 표준이 있습니다.이 규격에서는 지터 허용치, 지터 전송 함수 및 지터 생성에 대해 다루며 이러한 속성에 필요한 값은 응용 프로그램에 따라 달라집니다.해당하는 경우, 이러한 표준을 준수하기 위한 준거 시스템이 필요합니다.

디지털 전자회로의 클럭 주파수가 증가하여 디바이스 퍼포먼스가 향상되기 때문에 지터와 그 측정의 중요성은 전자공학 엔지니어에게 커지고 있습니다.클럭 주파수가 높을수록 비교적 작은 눈 개구부가 생기므로 지터에 대한 허용 오차가 줄어듭니다.예를 들어, 현대의 컴퓨터 메인보드는 160피코초 이하의 개안을 가진 시리얼 버스 아키텍처를 갖추고 있습니다.이는 약 1000피코초의 초단위로 눈이 열려 있는 동등한 성능을 가진 병렬 버스 아키텍처에 비해 매우 작습니다.

지터는 테스트 [14]대상 회로의 종류에 따라 다양한 방법으로 측정 및 평가됩니다.어느 경우든 지터 측정의 목적은 지터가 회선의 정상적인 동작을 방해하지 않는지 확인하는 것입니다.

지터 톨러런스에 대한 디바이스 성능 테스트에는 특수한 테스트 장비를 갖춘 전자 컴포넌트에 지터를 주입하는 것이 포함될 수 있습니다.

프레임 그래버의 [15]픽셀 지터를 측정할 때는 아날로그 파형이 디지털화되고 그 결과 데이터 스트림이 분석되는 덜 직접적인 접근법을 사용합니다.

경감

안티지터 회로

안티지터회로(AJC)는 클럭신호의 지터레벨을 낮추도록 설계된 전자회로의 클래스입니다.AJC는 출력 펄스가 이상적인 클락에 보다 가깝게 정렬되도록 타이밍을 조정하여 동작합니다.디지털 통신의 클럭 및 데이터 복구 회로 및 아날로그-디지털 변환기 및 디지털-아날로그 변환기 등의 데이터 샘플링 시스템에 널리 사용됩니다.안티지터 회선의 예로는 위상 잠금 루프 및 지연 잠금 루프가 있습니다.

지터 버퍼

지터 버퍼 또는 디지터버퍼는 네트워크를 [16]통해 전송되는 오디오 또는 비디오미디어 스트림을 지속적으로 재생하기 위해 패킷 교환 네트워크에서 큐잉에 의해 도입된 지터에 대항하기 위해 사용되는 버퍼입니다.디지터 버퍼에 의해 대항할 수 있는 최대 지터는 미디어 스트림의 재생을 시작하기 전에 도입된 버퍼링 지연과 동일합니다.패킷 교환 네트워크에서는 패킷 지연 변동이라는 용어가 지터보다 선호되는 경우가 많습니다.

일부 시스템에서는 버퍼링 지연을 변화하는 네트워크 특성에 맞게 조정할 수 있는 정교한 지연 최적 디지터 버퍼를 사용합니다.적응 로직은 미디어 패킷의 도착 특성에서 계산된 지터 추정치에 기초합니다.적응형 지터 제거와 관련된 조정에는 미디어 재생이 중단되어 청취자 또는 시청자가 인식할 수 있게 됩니다.적응형 디지터는 보통 음성 재생에 대해 실행됩니다.음성 액티비티 검출은 무음 기간의 길이를 조정할 수 있기 때문에 적응의 지각적 영향을 최소화합니다.

디지타이저

디지터라이저는 디지털 [17]신호의 지터를 저감하는 장치입니다.디지터라이저는 통상, 신호가 일시적으로 보존되어 착신 신호의 평균 레이트에 근거하는 레이트로 재발송신되는 탄성 버퍼로 구성됩니다.디지터라이저는 저주파 지터(wander)를 제거하는 데 효과적이지 않을 수 있습니다.

필터링 및 분해

필터는 샘플링 [18]지터의 영향을 최소화하도록 설계할 수 있습니다.

지터 신호는 고유 모드 함수(IMF)로 분해할 수 있으며 필터링 또는 디지터링에 [citation needed]추가로 적용할 수 있습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Wolaver, Dan H. (1991). Phase-Locked Loop Circuit Design. Prentice Hall. p. 211. ISBN 978-0-13-662743-2.
  2. ^ "FTB-8080 Sync Analyzer: Resolving Synchronization Problems in Telecom Networks" (PDF). EXFO. Application note 119. Archived from the original (PDF) on 2012-02-07. Retrieved 2012-08-05.
  3. ^ Hagedorn, Julian; Alicke, Falk; Verma, Ankur (August 2017). "How to Measure Total Jitter" (PDF). Texas Instruments. SCAA120B. Retrieved 2018-07-17.
  4. ^ "Understanding Jitter Calculations". Teledyne Technologies. July 9, 2014. Retrieved 2018-07-17.
  5. ^ Hagedorn, Julian; Alicke, Falk; Verma, Ankur (August 2017). "How to Measure Total Jitter" (PDF). Texas Instruments. SCAA120B. Retrieved 2018-07-17.
  6. ^ "Understanding Jitter Calculations". Teledyne Technologies. July 9, 2014. Retrieved 2018-07-17.
  7. ^ Stephens, Ransom. "The Meaning of Total Jitter" (PDF). Tektronix. Retrieved 2018-07-17.
  8. ^ Puente León, Fernando (2015). Messtechnik. Springer. p. 332f. ISBN 978-3-662-44820-5.
  9. ^ M. Bondarenko and V.I. Slyusar. (6 September 2011). "Influence of jitter in ADC on precision of direction-finding by digital antenna arrays. // Radioelectronics and Communications Systems. - Volume 54, Number 8, 2011.- Pp. 436 - 445.-" (PDF). Radioelectronics and Communications Systems. 54 (8): 436. doi:10.3103/S0735272711080061. S2CID 110506568.
  10. ^ Bondarenko M.V., Slyusar V.I. "Limiting depth of jammer's suppression in a digital antenna array in conditions of ADC jitter.// 5th International Scientific Conference on Defensive Technologies, OTEH 2012. - 18 - 19 September, 2012. - Belgrade, Serbia. - Pp. 495 - 497" (PDF).
  11. ^ Comer, Douglas E. (2008). Computer Networks and Internets. Prentice Hall. p. 476. ISBN 978-0-13-606127-4.
  12. ^ Demichelis, C. (November 2002). IP Packet Delay Variation Metric for IP Performance Metrics (IPPM). IETF. doi:10.17487/RFC3393. RFC 3393.
  13. ^ Kang, Sung-Ha; Shen, Jianhong (Jackie) (2006). "Video Dejittering by Bake and Shake". Image and Vision Computing. 24 (2): 143–152. doi:10.1016/j.imavis.2005.09.022.
  14. ^ M. Bondarenko and V.I. Slyusar. "Methods for estimating the ADC jitter in noncoherent systems. // Radioelectronics and Communications Systems. - Volume 54, Number 10, 2011. – Pp. 536 - 545. - DOI: 10.3103/S0735272711100037" (PDF).
  15. ^ Khvilivitzky, Alexander (2008). "Pixel Jitter in Frame Grabbers". Retrieved 2015-03-09.
  16. ^ 지터 버퍼
  17. ^ Public Domain이 문서에는 General Services Administration 문서(Federal Standard 1037C)의 퍼블릭 도메인 자료가 포함되어 있습니다.
  18. ^ S. Ahmed; T. Chen. "Minimizing the effects of sampling jitters in wireless sensors networks". {{cite journal}}:Cite 저널 요구 사항 journal=(도움말)

추가 정보

외부 링크

Wikimedia Commons에는 지터와 관련된 미디어가 있습니다.
Wikibooks는 클럭과 데이터 리커버리/소개/(단계) 지터의 정의라는 주제에 관한 책을 출판하고 있습니다.