传输系统中的时钟同步技术
通信系统中的时钟同步与频率校正技术

通信系统中的时钟同步与频率校正技术在现代通信系统中,时钟同步和频率校正是确保通信设备之间准确传输数据的关键技术。
准确的时钟同步和频率校正可以提高通信系统的性能和可靠性,避免数据丢失和误差传输。
本文将讨论通信系统中常用的时钟同步和频率校正技术,并探讨它们的原理和应用。
一、全球导航卫星系统(GNSS)同步技术全球导航卫星系统(GNSS)同步技术是一种利用卫星导航系统提供的时间信号进行时钟同步的方法。
GNSS系统包括全球定位系统(GPS)、伽利略导航系统等。
这些系统通过卫星发射的时间信号,可提供高精度的时钟同步和频率校正。
使用GNSS同步技术的通信系统需要至少接收4颗卫星的信号,通过测量信号传播的时间差来计算时钟误差和频率漂移。
通信设备根据卫星导航系统提供的时间信号进行时钟调整,以确保设备之间的同步。
GNSS同步技术具有高精度和全球范围的优势,被广泛应用于无线通信和互联网基础设施中。
二、IEEE 1588 时钟同步协议IEEE 1588(Precision Time Protocol,简称PTP)是一种用于实现时钟同步的网络协议。
它通过在网络中传输时间戳来实现微秒级的时钟同步精度,并能够对时钟频率进行校正。
PTP协议的基本原理是通过主从架构进行时钟同步。
网络中的主节点(Master)通过向从节点(Slave)发送时间戳报文,从节点根据报文中的时间戳来调整自身的时钟。
PTP协议使用插值和滤波等技术来提高时钟同步的精度和稳定性。
PTP协议广泛应用于局域网和广域网之间的时钟同步,如数据中心、电力系统等领域。
它能够实现高精度的时钟同步和频率校正,保证数据传输的准确性和可靠性。
三、时钟同步与频率校正在通信系统中的应用时钟同步和频率校正技术在通信系统中具有重要的应用。
以下是其中几个重要的应用场景:1. 移动通信系统:移动通信网络中的各个基站需要保持高度的时钟同步,以确保通信信号的准确传输和漫游的顺畅切换。
时钟同步和频率校正技术可以提高移动通信网络的性能和容量。
什么是电子电路中的时钟同步和数据传输方法

什么是电子电路中的时钟同步和数据传输方法电子电路中的时钟同步和数据传输方法在电子电路中,时钟同步和数据传输方法是实现可靠和高效通信的重要组成部分。
时钟同步是确保各个电子元件在同一时间点上进行操作的过程,而数据传输方法则涉及如何有效地将数据从一个设备传输到另一个设备。
本文将介绍电子电路中常用的时钟同步和数据传输方法,并探讨它们的原理和应用。
一、时钟同步方法时钟同步是指通过某种机制让所有电子元件按照统一的时钟信号进行操作,保证数据的可靠传输和处理。
常用的时钟同步方法包括以下几种:1. 外部时钟同步(External Clock Synchronization)外部时钟同步是指使用外部的时钟源来提供统一的时钟信号,该信号被所有电子元件作为操作的基准。
这种方法适用于较小规模的电子系统,可以通过连接外部时钟源到各个元件的时钟输入端实现。
外部时钟同步提供了高度的时钟稳定性和精确性,但受到时钟信号传输延迟的限制。
2. 内部时钟同步(Internal Clock Synchronization)内部时钟同步是指使用系统内部的时钟源来提供统一的时钟信号。
在这种方法中,一个元件被指定为主时钟源,其他元件通过连接到主时钟源的时钟输出端来同步。
内部时钟同步方法适用于需要较高的时钟频率和较大规模的电子系统,对时钟信号的延迟要求较高。
3. 独立时钟同步(Independent Clock Synchronization)独立时钟同步是指各个电子元件使用自己独立的时钟源进行操作,没有统一的时钟信号。
这种方法适用于互不相关的电子模块或需要一定程度的异步通信的系统。
独立时钟同步方法的优点是灵活性高,但对时序的要求较高,需要进行额外的时序处理和错误检测。
二、数据传输方法数据传输方法是指如何在电子电路中将数据从一个设备传输到另一个设备以实现信息的传递。
常用的数据传输方法包括以下几种:1. 并行传输(Parallel Transmission)并行传输是指同时传输多个数据位的方法,其中每个数据位都使用一个独立的信号线进行传输。
sdh原理

sdh原理SDH原理。
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一种同步数字传输体系结构,它是一种用于光纤通信系统中的传输标准。
SDH原理是基于同步传输技术,它将低速率的数字信号通过多路复用技术组合成高速率的数字信号,然后通过光纤传输。
SDH原理的核心是同步传输和多路复用技术,下面将就SDH原理进行详细介绍。
首先,SDH原理中的同步传输技术是指在传输过程中,发送端和接收端的时钟是同步的。
这种同步传输技术可以保证传输过程中的时钟同步,从而避免了由于时钟不同步而导致的传输错误。
同步传输技术是SDH原理的基础,它保证了数字信号的可靠传输。
其次,SDH原理中的多路复用技术是指将多个低速率的数字信号通过多路复用器组合成一个高速率的数字信号进行传输。
多路复用技术可以充分利用传输介质的带宽,提高传输效率,同时也可以减少传输成本。
SDH原理中的多路复用技术可以将不同速率的数字信号进行有效地整合和传输。
另外,SDH原理中的光纤传输技术是指使用光纤作为传输介质进行数字信号的传输。
光纤传输技术具有传输速度快、传输距离远、抗干扰能力强等优点,可以满足大容量、高速率的数字信号传输需求。
SDH原理中的光纤传输技术是实现高速率数字信号传输的重要手段。
总之,SDH原理是基于同步传输、多路复用和光纤传输技术的一种数字传输体系结构。
它具有传输速度快、传输容量大、传输可靠等优点,可以满足高速率数字信号传输的需求。
SDH原理在光纤通信系统中得到了广泛应用,成为了光纤通信系统中的主流传输标准。
以上就是关于SDH原理的介绍,希望能够对大家有所帮助。
如果您对SDH原理还有其他疑问,可以继续深入了解,相信会对您的学习和工作有所帮助。
信号传输与时钟同步技术的原理与实践

信号传输与时钟同步技术的原理与实践信号传输与时钟同步技术在现代通信和网络系统中起着至关重要的作用。
它们使得数据和信息能够高效地传输和处理,保证了系统的稳定性和可靠性。
本文将介绍信号传输与时钟同步技术的原理与实践,包括其基本概念、工作原理、常见应用以及发展趋势等。
一、基本概念信号传输是指将信息从一个地方传输到另一个地方的过程,常用的传输介质包括电缆、光纤、无线电波等。
时钟同步是指在一个系统中,不同设备之间的时钟保持一致,使得数据的传输和处理能够协调进行。
信号传输和时钟同步密切相关,二者相互依赖,共同构成了通信和网络系统的基础。
二、工作原理信号传输的基本原理是通过将信息转化为电信号,在传输介质中传输,并在接收端将电信号转化为相应的信息形式。
传输过程中,信号会受到各种干扰和衰减,因此需要采用适当的调制、编码和纠错技术来提高传输质量和可靠性。
时钟同步的原理是通过在系统中引入主时钟源,并通过各种时钟同步协议和算法,将其他设备的本地时钟与主时钟同步。
常用的时钟同步协议包括NTP(网络时间协议)、PTP(精确时间协议)等。
时钟同步的准确性和稳定性对于系统的正常运行至关重要,特别是对于高速数据传输和时序要求严格的应用。
三、常见应用信号传输和时钟同步技术广泛应用于各种通信和网络系统中。
在有线通信系统中,如电信网络、有线电视网络等,信号传输和时钟同步技术保证了高质量的语音、视频和数据传输。
在无线通信系统中,如移动通信、卫星通信等,信号传输和时钟同步技术能够实现可靠的无线信号覆盖和高速数据传输。
此外,信号传输和时钟同步技术还广泛应用于计算机网络、数据中心、金融交易系统等领域。
在高性能计算和大数据处理中,时钟同步技术对于计算和数据的一致性至关重要。
在金融交易系统中,时钟同步技术保证了交易的准确性和顺序性,防止了不必要的错误和风险。
四、发展趋势随着通信和网络技术的快速发展,信号传输和时钟同步技术也在不断演进和创新。
一方面,传输介质的带宽和速度不断提高,使得高清视频、大容量数据的传输成为可能。
时钟同步在通信系统中的重要性

时钟同步在通信系统中的紧要性时钟同步是指在一个系统中,各个时钟能够准确地显示相同的时间。
在现代科技发展中,时钟同步是特别紧要的,特别是在计算机网络和通信系统中。
在计算机网络中,时钟同步对于确保数据的传输和处理是至关紧要的。
网络中的不同设备通过时钟同步协议来保证它们之间的时间全都性。
这样,在数据传输过程中,各个设备能够依照相同的时间进行操作,躲避由于时间差别造成的数据冲突和错误。
时钟同步还广泛应用于通信系统中,特别是在移动通信领域。
移动通信网络中,各个基站和移动设备需要进行时钟同步,以确保通信信号的精准明确传输和接收。
当移动设备从一个基站切换到另一个基站时,时钟同步可以使信号无缝切换,供应良好的通信质量和用户体验。
除了计算机网络和通信系统,时钟同步在其他领域也有紧要的应用。
在物联网中,各种智能设备需要通过时钟同步来保持其运行的全都性。
在电力系统中,各个发电站和输电设备需要进行时钟同步,以确保电力网络的稳定和高效运行。
时钟同步的实现有多种方法和协议。
常用的方法包含网络时间协议(NTP)、精密时间协议(PTP)等。
这些协议利用网络传输和时钟校准算法,实现时钟的同步和校准。
然而,时钟同步也面对一些挑战和问题。
例如,网络延迟和时钟漂移会对时钟同步造成影响,可能导致时间不准确。
另外,恶意攻击者也可能利用时钟同步漏洞进行网络攻击。
因此,时钟同步算法和安全机制的研究特别紧要,以提高时钟同步的精准明确性和安全性。
综上所述,时钟同步在现代科技发展中起着至关紧要的作用。
它不但在计算机网络和通信系统中应用广泛,还在其他领域发挥侧紧要作用。
进一步的研究和创新将为时钟同步带来更高的精准明确性和可靠性,推动科技进步和社会发展。
传输系统时钟同步技术的研究和应用

1 Байду номын сангаас 同 步 方 式 。 准 同步 方 式 是 指 在 网 内 各 节 )
点上 , 都设 立 高精 度 的独 立 时钟 , 有统 一 的标 称 具 频 率 和频 率容 差 , 时钟 独立 运 行 . 不 控 制 准 各 互 同步 方式 具有 简单 、 活 的优 点 , 也存 在 对时 钟 灵 但 性 能 要求 高 、 成本 高 、 在周 期 性滑 动 的缺点 。 存
O 引 言
随着 电网通 信 的快 速 发展 和企 业 现 代化 管 理 水 平 的不 断 提 高 ,D 光纤 通 信 、 字微 波 、 控 SH 数 程 交 换 机 等 数 字 通 信 设 备 在 电力 系统 得 到 广 泛 应 用 , 输 速 率 越来 越 高 , 载 的业 务 也 越 来 越 多 , 传 承 越来 越 重要 。这 些通 信 设 备 的正 常 1 作 和业 务信 = 息 的准 确传输 , 需要 同 步系统 的支撑 。 都 随着 电 网
点 配 置 从 钟 , 步 区 内 为 主 从 同 步 网 , 步 区 间 为 同 同
行 提供 技术 保 障
1 基 本 概 念
11 同 步 。
同步 是 指信 号之 问 在频 率 或相 位 上保 持 某种 严格 的特 定关 系 ,使 之 在相 对应 的有 效 瞬问 以同
一
平 均速 率 现 。通 信 设备 在传 输 过 程 中会 现
.7 . 3
传 输 系统 时钟 同步 技 术 的研 究 和 应 用
姚 建 立 . 乐祥 杨
( 兴 电力 局 . 江 绍 兴 3 2 0 ) 绍 浙 1 0 0
摘 要 :时钟 同步是 现代 通 信 网 支撑技 术 中不 可缺 少 的一 个重 要 环 节 ,文章 通过 对 同步 网概 念 、 D 一般 原理 的介 绍 , SH 论述 了时钟 同步 的 重要性 和 必要 性 , 结合 绍兴 电 力 同步 网的 建设 ,
通信电子中的时钟同步技术

通信电子中的时钟同步技术时钟同步技术在通信电子中的应用随着信息技术的不断更新和发展,不断涌现出各种新的网络应用和通信服务。
无论是在互联网,还是在大型数据中心,时钟同步技术都是这些信息交流过程中最基本也是最关键的技术之一。
本文将详细介绍时钟同步技术在通信电子中的应用。
时钟同步技术概述通信电子中最基本的时钟同步技术就是以晶振为基础的时钟同步技术。
由于每个晶振的频率都是微小的差异,不同设备中时钟的累积误差会逐渐叠加,从而导致设备之间出现时钟不一致的问题。
而时钟同步技术,就是为了解决这个问题,确保设备之间可以准确的同步时钟。
时钟同步技术的常用方法有很多种,包括基于GPS时间戳的同步方法、基于PTP(Precision Time Protocol)的同步方法、基于NTP(Network Time Protocol)的同步方法等等。
这里我们就不一一细说了。
不同的方法适用于不同的应用场景和网络设备,用户可以根据自身的需求进行选择。
时钟同步技术在通信电子中的应用在现代通信电子系统中,时钟同步技术的应用十分广泛。
下面我们将从以下几个方面详细介绍时钟同步技术在通信电子中的应用。
1. 无线通信系统中的时钟同步技术在无线通信系统中,时钟同步技术扮演着至关重要的角色。
无线通信系统中的终端设备需要通过无线信号进行通信,不同终端的信号到达时间并不相同,这就会导致终端设备之间出现时钟不一致的问题。
为了解决这一问题,通常采用基于GPS时间戳的同步方法或者基于PTP的同步方法。
2. 数据中心中的时钟同步技术在大型数据中心中,时钟同步技术同样非常关键。
在大型数据中心中,存在着大量服务器和存储设备,这些设备之间需要实现无缝的数据交流和传输。
但是由于不同设备的时钟累积误差较大,会导致数据时序出现错误,从而影响系统的稳定性和可靠性。
因此,在数据中心中,通常采用基于NTP的同步方法,确保数据时序的准确性和稳定性。
3. 传感器网络中的时钟同步技术传感器网络可以实现对各种物理量的监测和采集,通过网络将数据传输到监测中心。
使时钟同步的方法

使时钟同步的方法时钟同步是指将多个时钟设备的时间进行校准,使其保持一致。
在现代科技发展的背景下,时钟同步变得尤为重要。
在许多领域,如通信、金融、航空等,时钟同步是确保正常运行的基础。
本文将介绍几种常见的时钟同步方法。
一、网络时间协议(NTP)网络时间协议(NTP)是一种用于同步网络中各个设备时钟的协议。
它通过在网络中的时间服务器上提供准确的时间源,使设备能够从中获取时间信息并进行同步。
NTP具有高度的可靠性和精度,广泛应用于互联网和局域网中。
NTP的工作原理是通过时间服务器向客户端发送时间信息,客户端根据接收到的时间信息进行时钟校准。
NTP使用一种称为时间戳的方法来测量数据的传输延迟,并根据延迟来进行时间校准。
NTP还具有自适应算法,可以根据网络延迟的变化来调整同步频率,以保持时钟的准确性。
二、全球定位系统(GPS)全球定位系统(GPS)是一种基于卫星定位的时钟同步方法。
GPS 系统由一组卫星组成,这些卫星通过向地面设备发送信号,使设备能够确定自身的位置和时间。
利用GPS系统可以实现高精度的时钟同步。
在使用GPS进行时钟同步时,设备通过接收来自多个卫星的信号,并根据信号传播的时间差来计算出自身的时间。
由于GPS卫星的高度和分布广泛,因此可以在全球范围内实现高精度的时钟同步。
不过,使用GPS进行时钟同步需要设备具备GPS接收功能,并且需要在开放空旷的地方进行操作。
三、精确时间协议(PTP)精确时间协议(PTP)是一种用于在局域网中进行时钟同步的协议。
PTP通过在网络中的主设备上提供准确的时间源,使从设备能够从中获取时间信息并进行同步。
PTP具有较高的精度和可靠性,被广泛应用于工业自动化等领域。
PTP的工作原理与NTP类似,它也是通过主从设备之间的时间同步来实现时钟校准。
PTP使用时间戳和同步消息来测量数据传输延迟,并根据延迟来进行时钟校准。
PTP还具有精确的计时机制,可以实现纳秒级的时钟同步。
四、原子钟原子钟是一种精度非常高的时钟设备,它利用原子物理学的原理来测量时间。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
传输系统中的时钟同步技术同步模块是每个系统的心脏,它为系统中的其他每个模块馈送正确的时钟信号。
因此需要对同步模块的设计和实现给予特别关注。
本文对影响系统设计的时钟特性进行了考察,并对信号恶化的原因进行了评估。
本文还分析了同步恶化的影响,并对标准化组织为确保传输质量和各种传输设备的互操作性而制定的标准要求进行了探讨。
摘要:网络同步和时钟产生是高速传输系统设计的重要方面。
为了通过降低发射和接收错误来提高网络效率,必须使系统的各个阶段都要使用的时钟的质量保持特定的等级。
网络标准定义同步网络的体系结构及其在标准接口上的预期性能,以保证传输质量和传输设备的无缝集成。
有大量的同步问题,系统设计人员在建立系统体系结构时必须十分清楚。
本文论述了时钟恶化的各种来源,如抖动和漂移。
本文还讨论了传输系统中时钟恶化的原因和影响,并分析了标准要求,提出了各种实现技巧。
基本概念:抖动和漂移抖动的一般定义可以是“一个事件对其理想出现的短暂偏离”。
在数字传输系统中,抖动被定义为数字信号的重要时刻在时间上偏离其理想位置的短暂变动。
重要时刻可以是一个周期为 T1 的位流的最佳采样时刻。
虽然希望各个位在 T 的整数倍位置出现,但实际上会有所不同。
这种脉冲位置调制被认为是一种抖动。
这也被称为数字信号的相位噪声。
在下图中,实际信号边沿在理想信号边沿附近作周期性移动,演示了周期性抖动的概念。
图 1.抖动示意抖动,不同于相位噪声,它以单位间隔 (UI) 为单位来表示。
一个单位间隔相当于一个信号周期 (T),等于 360 度。
假设事件为 E,第 n 次出现表示为 tE[n] 。
则瞬时抖动可以表示为:一组包括 N 个抖动测量的峰到峰抖动值使用最小和最大瞬时抖动测量计算如下:漂移是低频抖动。
两者之间的典型划分点为 10 Hz。
抖动和漂移所导致的影响会显现在传输系统的不同但特定的区域。
抖动类型根据产生原因,抖动可分成两种主要类型:随机抖动和确定性抖动。
随机抖动,正如其名,是不可预测的,由随机的噪声影响如热噪声等引起。
随机抖动通常发生在数字信号的边沿转换期间,造成随机的区间交叉。
毫无疑问,随机抖动具有高斯概率密度函数 (PDF),由其均值 (μ) 和均方根值 (rms) (σ) 决定。
由于高斯函数的尾在均值的两侧无限延伸,瞬时抖动和峰到峰抖动可以是无限值。
因此随机抖动通常采用其均方根值来表示和测量。
图 2.以高斯概率密度函数表示的随机抖动对抖动余量来讲,峰到峰抖动比均方根抖动更为有用,因此需要把随机抖动的均方根值转换成峰到峰值。
为将均方根抖动转换成峰到峰抖动,定义了随机抖动高斯函数的任意极限 (arbitrary limit)。
误码率 (BER) 是这种转换中的一个有用参数,其假设高斯函数中的瞬时抖动一旦落在其强制极限之外即出现误码。
通过下面两个公式,就可以得到均方根抖动到峰到峰抖动的换算。
3[!--empirenews.page--] 由公式可得到下表,表中峰到峰抖动对应不同的 BER 值。
确定性抖动是有界的,因此可以预测,且具有确定的幅度极限。
考虑集成电路 (IC) 系统,有大量的工艺、器件和系统级因素将会影响确定性抖动。
占空比失真 (DCD) 和脉冲宽度失真(PWD) 会造成数字信号的失真,使过零区间偏离理想位置,向上或向下移动。
这些失真通常是由信号的上升沿和下降沿之间时序不同而造成。
如果非平衡系统中存在地电位漂移、差分输入之间存在电压偏移、信号的上升和下降时间出现变化等,也可能造成这种失真。
图 3,总抖动的双模表示数据相关抖动 (DDJ) 和符号间干扰 (ISI) 致使信号具有不同的过零区间电平,导致每种唯一的位型出现不同的信号转换。
这也称为模式相关抖动 (PDJ)。
信号路径的低频截止点和高频带宽将影响 DDJ。
当信号路径的带宽可与信号的带宽进行比较时,位就会延伸到相邻位时间内,造成符号间干扰 (ISI)。
低频截止点会使低频器件的信号出现失真,而系统的高频带宽限制将使高频器件性能下降。
7 正弦抖动以正弦模式调制信号边沿。
这可能是由于供给整个系统的电源或者甚至系统中的其他振荡造成。
接地反弹和其他电源变动也可能造成正弦抖动。
正弦抖动广泛用于抖动环境的测试和仿真。
不相关抖动可能由电源噪声或串扰和其他电磁干扰造成。
考虑抖动对数字信号的影响时,需要将整个确定性抖动和随机抖动考虑在内。
确定性抖动和随机抖动的总计结果将产生另外一种概率分布4:双模响应,其中部表示确定性抖动,尾部为高斯响应,表示随机抖动分量。
抖动测量— TIE、MITE 和 TEDV 时间间隔误差 (TIE) 是通过对实际时钟间隔的测量和对理想参考时钟同一间隔的测量得到的。
在给定时间 t,以一个称为观测间隔的时间间隔产生时间T(t) 的时钟,其相对于时钟 Tref(t) 的TIE 可通过下面公式表示。
(x(t) 称为误差函数。
)TIE 表示信号中的高频相位噪声,提供了实际时钟的每个周期偏离理想情况的直接信息。
TIE 用于计算大量统计派生函数如 MTIE、TDEV 等。
最大时间间隔误差 (MTIE) 定义为,在一个观测时间 (t=nt0) 内,一个给定时钟信号相对于一个理想时钟信号的最大峰到峰延迟变化,其中该长度的所有观测时间均在测量周期 (T) 之内。
使用下面公式进行估计:MTIE 是针对时间的缓变或漂移而定义的。
当需要分析时钟的长期特性时,就需要对MTIE进行测量。
MTIE 值是对一个时钟信号的长期稳定性的一种衡量。
图 4.TIE 的图形表示TDEV 是另外一个统计参数,作为集成时间的函数对一个信号的预期时间变化的测量。
DEV 也能提供有关信号相位(时间)噪声频谱分量的信息。
TIE 图中每个点的标准偏差是对一个观测间隔计算的,该观测间隔滑过整个测量时间。
该值在整个上述测量时间内进行平均以得到该特定间隔的 TDEV 值。
增大观测间隔,重复测量过程。
TDEV 是对短期稳定性的一种衡量,在评估时钟振荡器性能时有用。
TDEV 属于时间单位。
高速传输系统中抖动和漂移的原因[!--empirenews.page--] 最常用的一种时钟体系结构是,在备板上运行一个低频时钟,在每个传输卡上产生同步的高频时钟。
低频时钟在集成电路内或通过分立 PLL 实现进行倍频以产生高频时钟。
通过典型的 PLL 倍频,倍频后时钟上的相位噪声增大为原来时钟相位噪声的20*log(N) 次方,其中N 为倍频系数。
此外,PLL 参考[1][2][3]下一页时钟输入上的抖动将延长锁定时间,且当输入抖动过大时高速 PLL 甚至无法实现锁定。
在备板上采用一种更高速的差分时钟将比采用低速单端时钟具有更好的抖动性能。
由于 VCO 对输入电压变化较为敏感,因此电源噪声是增大时钟抖动的一个主要因素。
输出时钟抖动幅度与电源噪声幅度、VCO 增益成正比,与噪声频率成反比。
因导线电阻形成的电阻下降和因导线电感形成的电感噪声而造成的电源或接地反弹,会对上述输出时钟抖动产生相似的影响。
在系统板上对电源进行充分过滤,靠近集成电路电源引脚提供去耦电容,可以确保 PLL 获得更高的抖动性能。
在系统板内,时钟和数据相互独立,发射和接收端在启动、保持和延迟时间方面的变化对高速率非常关键。
因数据和时钟路径中存在不同有源元件而使数据和时钟路径之间出现传播延迟差异,时钟路径之间的接线延迟差异,数据位之间的接线延迟差异,数据和时钟路径之间不同的负载情况,分组长度差异等等,均可能造成上述变化。
在规划系统抖动余量时,必须将不同信号路径的变化考虑在内。
当在一段距离上进行传输时,在发射机和接收机中的很多点上存在抖动累积。
在发射机物理层实现中,DAC 非线性或激光非线性等非线性特性会加重信号失真。
在传输介质和接收机中,除了外部乱真源(大多在铜导线中)之外,因不同频率和调制效应而导致的光纤失真、因接收机实现(主要与带宽有关)和时钟提取电路实现而导致的信号相关相位偏离,会加重信号流的抖动。
图 5.来自 TIE 图的 MTIE 偏差具体到 SDH(同步数字系列)传输,有大量的系统级事件会导致抖动。
在将 PDH(准同步数字系列)支路映射为 SDH 帧并通过 SDH NE(网络组件)进行传输的典型传输系统中,在 PDH 支路于 SDH 的终端多路分配器解映射之前,将在每个中间节点处出现VC(虚拟容器)的重新同步。
有间隙的时钟用于将各个支路映射到 STM-N 帧和从 STM-N 帧解映射,发出与开销、固定填充和调整位相应的脉冲,因而造成映射抖动。
采用调整机会位补偿 PDF 支路中频率偏移的方法会造成等待时间抖动。
还有指针调整机制,用于对来自初始NE 的输入 VC 与本地产生的输出 STM-N 帧之间的相位波动进行补偿。
根据频率偏离,VC 在STM-N 帧中前后移动。
这将使 VC 提取点看到位流中的突然变化,导致称为指针抖动的类型抖动。
所有上述系统级抖动都将加重总的确定性抖动。
尽管所有上述因素都会加重从源到目的地之间信号传播的抖动,标准要求仍然规定在传输点需具有比理论值更低的抖动数值。
这样,考虑到时钟倍频、电源变化、电-光-电转换、发射和接收影响以及其他致使实际信号恶化的失真信号的影响,在源处驱动信号的时钟将具有一个相对很低的抖动数值。
[!--empirenews.page--] 抖动对收发器的影响理想情况下,数字信号是在两个相邻电平转换点的中点进行采样的。
抖动之所以会造成误码,是由于相对于理想中点,它改变了信号的边沿转换点。
误码可能由于信号流边沿变化太晚(在时间上比理想中点晚0.5UI(单位间隔相当于信号的一个周期))或太早(在时间上比理想中点早0.5UI)所致。
当时钟采样边沿在信号流的任何一侧错过0.5UI 时,将出现 50% 的误码概率,假设平均转换密度为 0.5。
7如果分别知道确定性抖动和随机抖动,可通过上述两个数字和将峰到峰抖动值与均方根抖动值联系在一起的表,来估计误码率。
校准抖动,定义为数字信号的最佳采样时刻与从其提取出来的采样时钟之间的短期变化,可以造成上述误码。
对于商业应用,源时钟和源发射接口抖动规范将远远低于 1UI。
发射接口抖动规范通常与接收端的输入抖动容限相匹配。
对于抖动测量回路滤波器截止频率,尤其如此。
例如,在 SDH 系统中,有两种抖动测量带宽,分别规定:一个用于宽带测量滤波器(f1 到 f4),一个用于高频带测量滤波器(f3 到 f4)。
数值f1 指可在线路系统的PLL 中使用的输出时钟信号的最窄时钟截止频率。
低于此带宽的频率的抖动将通过系统,而较高频率的抖动则被部分吸收。
数值 f3 表示输入时钟捕获电路的带宽。
高于此频率的抖动将导致校准抖动。
校准抖动造成光功率损失,需要额外光功率以防各种恶化。
因此限制发射机端高频带频谱的抖动十分重要。