Кіріспе
Сағаттың толық дербестіктен ауытқуы
Электроника және телекоммуникация салаларында, джиттер – бұл белгілі бір периодтық сигналдың нақты периодтылықтан ауытқуы, көбінесе эталондық сағат сигналына қатысты. Сағатты қалпына келтіру қолданбаларында ол уақыт джиттері деп аталады. Джиттер – дерлік барлық коммуникациялық желілерді жобалаудағы маңызды және көбінесе қажетсіз фактор. Джиттерді барлық уақыт бойынша өзгеретін сигналдар сияқты бірдей өлшемдермен бағалауға болады, мысалы, орташа квадрат түбірі (RMS) немесе ең жоғарғы және ең төменгі ауытқу. Сондай-ақ, басқа уақыт бойынша өзгеретін сигналдар сияқты, джиттерді спектрлік тығыздық арқылы да көрсетуге болады. Джиттер периоды – уақытпен тұрақты түрде өзгеретін сигналдың екі максималды (немесе минималды) әсері арасындағы интервал. Көбінесе айтылатын джиттер жиілігі – оның кері шамасы. ITU T G.810 10 Гц төменгі жиілікті ауытқуларды "wander" деп, ал 10 Гц және одан жоғары жиілікті ауытқуларды "jitter" деп жіктемелейді. Джиттер электромагниттік кедергілер мен басқа сигналдардың араласуынан туындауы мүмкін. Джиттер дисплей мониторының жыпылықтауына, жеке компьютерлердегі процессорлардың жұмысына, аудио сигналдардағы сықырлауларға немесе басқа да жағымсыз эффектілерге, сондай-ақ желі құрылғылары арасындағы берілген деректердің жоғалуына әкелуі мүмкін. Рұқсат етілетін джиттер мөлшері қолданылатын салаға байланысты.
Түрлері
Кездейсоқ және детерминистік джиттердің арасындағы басты айырмашылық – детерминистік джиттер шектеулі, ал кездейсоқ джиттер шексіз болады.
Кездейсоқ терпелеу
Кездейсоқ джиттер, сонымен қатар Гаусс джитері деп те аталады, ол болжамсыз электрондық уақыт шуы. Кездейсоқ джиттер көбінесе электр тізбегіндегі жылу шуынан туындайтындықтан, қалыпты үлестірімге сәйкес келеді.
Детерминистік террорлық сезім
Детерминистік джиттер – сағат немесе дерек сигналының джиттерінің болжамды және қайта өндірілетін түрі. Бұл джиттердің ең жоғарғы және ең төменгі мәндерінің айырмасы шектеулі, ал осы шектеулерді оңай байқауға және болжауға болады. Детерминистік джиттер белгілі қалыпты емес таралымға ие. Детерминистік джиттер дерек ағынымен байланысты (дерекке тәуелді джиттер) немесе дерек ағынымен байланыссыз (шектеулі байланыссыз джиттер) болуы мүмкін. Дерекке тәуелді джиттерге мысал ретінде жұмыс циклына тәуелді джиттер (бұл жұмыс циклының бұрмалануы деп те аталады) және символдар аралық кедергілер жатады.
Сынама алудың джитрисі
Сигналдарды аналогтан цифрға және цифрлықтан аналогқа түрлендіру кезінде, сынама алудың әдетте белгілі бір кезеңмен мерзімді болып келетіні қабылданады, яғни екі сынама арасындағы уақыт бірдей болады. Егер аналог-цифрлық немесе цифрлық-аналог түрлендіргіштердің сағаттық сигналында джиттер болса, сынамалар арасындағы уақыт өзгереді және дереу сигнал қатесі туындайды. Бұл қате, қажетті сигналдың өзгеру жылдамдығына және сағат сигналының қатесінің абсолюттік мәніне пропорционалды. Джиттердің сигналға әсері оның табиғатына байланысты. Кездейсоқ джиттер кең жолақты шуды тудырса, мерзімді джиттер бұрмаланған спектрлік компоненттерді, "құстарды" тудыруға бейім. Кейбір жағдайларда, 22 кГц Nyquist жиілігі бар түрлендіргіштің тиімді биттік ажыратымдылығын 14 битке дейін төмендетуі мүмкін джиттердің бір наносекундынан да аз болуы жеткілікті. Сынама алу джиттері жоғары жиілікті сигналдарды түрлендіруде, немесе сағат сигналының кедергіге бейімділігі жоғары жағдайларда маңызды фактор болып табылады. Цифрлық антенна тізімдерінде ADC және DAC джиттерлері сигналдың келу бағытын анықтаудың дәлдігін және бөгеттерді жою тереңдігін анықтайтын маңызды факторлар болып табылады.
Компьютерлік желілердегі пакеттер джитригі
Компьютерлік желілерде пакеттік джиттер немесе пакеттік кешігуінің өзгеруі (PDV) – желідегі бастапқыдан соңғы нүктеге дейінгі кешігудің уақыт өте келе өзгеруін өлшеу арқылы анықталатын латенттіліктің өзгеруі. Кідірісі тұрақты желіде пакеттік джиттер болмайды. Пакеттік джиттер желідегі орташа кідірістен ауытқудың орташа шамасы ретінде беріледі. PDV желінің өнімділігін бағалаудағы қызмет көрсету сапасының маңызды факторы болып табылады. Жоғары жылдамдықпен трафик жіберу, одан кейін төменгі немесе нөлдік жылдамдықпен жіберу аралығы немесе кезеңі де джиттердің бір түрі болып саналады, себебі ол орташа жіберу жылдамдығынан ауытқуды білдіреді. Дегенмен, латенттіліктің өзгеруінен туындаған джиттерден өзгеше, аралықпен жіберуді қажетті мүмкіндік ретінде қарастыруға болады, мысалы, өзгермелі биттік ағындағы хабарларды жіберуде.
Видео және бейнелер джитрисі
Видео немесе сурет джитері видео сурет кадрларының көлденең сызықтарының синхрондау сигналдарының бұзылуы немесе видео тарату барысында электромагниттік кедергілердің әсерінен кездейсоқ түрде жылғаюымен туындайды. Цифрлық суреттер мен бейнелерді қалпына келтіру аясында модельге негізделген джитерді жою бойынша зерттеу жүргізілді.
Сынау
Сериялық шина архитектурасындағы джиттер көз үлгілері арқылы өлшенеді. Сериялық шина архитектурасында джиттерді өлшеуге арналған стандарттар бар. Бұл стандарттар джиттерге төзімділік, джиттерді беру функциясы және джиттерді жасауды қамтиды, ал осы қасиеттерге қойылатын талаптар әртүрлі қолданыстарда өзгеше болуы мүмкін. Қажет болған жағдайда, стандарттарға сәйкес келетін жүйелер осы стандарттарды сақтауға міндетті. Цифрлық электрондық тізбектерде жоғары өнімділікке қол жеткізу үшін сағаттық жиіліктің артуына байланысты, джиттерді сынау және өлшеу электроника инженерлері үшін маңызды болып келеді. Жоғары сағат жиіліктері сәйкесінше кішірек көз ашылмаларын тудырады, демек джиттерге қатысты қатаң талаптар қойылады. Мысалы, қазіргі заманғы компьютерлік аналық платаларда 160 пикосекунд немесе одан да аз көз ашылмасы бар сериялық шина архитектурасы қолданылады. Бұл эквивалентті өнімділікке ие параллель шина архитектураларымен салыстырғанда өте аз, оларда көз ашылмасы 1000 пикосекундқа жете алады. Джиттер сыналатын тізбектің түріне байланысты әртүрлі жолдармен өлшенеді және бағаланады. Барлық жағдайларда джиттерді өлшеудің мақсаты – джиттердің тізбектің қалыпты жұмысын бұзбайтынын растау болып табылады. Құрылғының джиттерге төзімділігін тексеру үшін, арнайы сынақ жабдықтарымен электрондық компоненттерге джиттер енгізілуі мүмкін. Фрейм ұстағыштарында пикселдік джиттерді өлшеу кезінде қолданылатын тікелей емес тәсілге аналогтық толқын формаларын цифрлыққа түрлендіру және нәтижедегі дерек ағынын талдау кіреді.
Қалқымаға қарсы схемалар
Дрейп-шолуға қарсы схемалар (ДШС) – сағат сигналындағы дрейп-шолу деңгейін төмендетуге арналған электрондық схемалар класы. ДШС шығыс импульстарын уақыт бойынша қайта синхрондау арқылы жұмыс істейді, осылайша оларды идеалды сағатқа жақындатады. Олар цифрлық байланыста сағатты және деректерді қалпына келтіру схемаларында, сондай-ақ аналогтан цифрлыққа және цифрлықтан аналогқа түрлендіргіштер сияқты деректерді үлгілеу жүйелерінде кеңінен қолданылады. Фазалық және кідіріс бұғатталған контурлар дрейп-шолуға қарсы схемалардың мысалдары болып табылады.
Жеткізу буферлері
Джиттер буферлері немесе де-джиттер буферлері – пакеттік коммутациялық желілерде кезекке тұру нәтижесінде туындайтын джиттерді жоюға арналған буферлер, олар желі арқылы берілетін аудио немесе бейне медиа ағынының үздіріліссіз ойнатылуын қамтамасыз етеді. Де-джиттер буферімен жойылатын джиттердің максималды мөлшері медиа ағынын ойнатуды бастамас бұрын енгізілген буферлік кешігуге тең. Пакеттік коммутациялық желілер контекстінде, джиттерге қарағанда пакеттік кешігудің өзгеруі термині көбінесе артықшылыққа ие. Кейбір жүйелер желінің өзгеретін сипаттамаларына бейімделе алатын, күрделі кешігуді оңтайландыратын де-джиттер буферлерін пайдаланады. Адаптация логикасы медиа пакеттерінің келу сипаттамаларынан есептелген джиттер бағалауларына негізделген. Адаптивті де-джиттерге байланысты түзетулер медиа ойнатуда тыңдаушыға немесе көрерменге байқалатын үзілістерді тудыруы мүмкін. Адаптивті де-джиттер көбінесе үндік белсенділікті анықтауды қамтитын аудио ойнатулар үшін қолданылады, бұл үнсіздік кезеңдерінің ұзындығын реттеуге және адаптацияның сезімдік әсерін азайтуға мүмкіндік береді.
Цифрландырушы
Джиттеризатор – цифрлық сигналдағы джиттерді азайтатын құрылғы. Джиттеризатор көбінесе сигналды уақытша сақтайтын, ал кейін кіріс сигналдың орташа жылдамдығымен анықталатын жылдамдықпен қайта жіберетін серпімді буферден тұрады. Джиттеризатор төмен жиілікті джиттерді (қалпына келтіруді) жоюда тиімді болмауы мүмкін.
Сүзгілеу және ыдырау
Сынамалау джиттерінің әсерін азайту үшін сүзгі жасауға болады. Джиттер сигналын ішкі режимдік функцияларға (IMF) жіктеуге болады, оларды сүзгілеу немесе джиттерді жою үшін пайдалануға болады.