Джитер и с чем его едят

[Homiak]

Я извеняюсь, может не совсем в тему, но я порылся по форумам и этот вопрос мучает не только меня.
Что такое джитер? Расскажите или ткните носом где почитать?

А то кругом про него пишут страшные вещи, а как что это в физическом смысле? И чем он нам грозит?

Вон например статья: http://www.abcdrecords.ru/el/article...a_krasny_svet/ насколька она обсурдна?

Неужели все так печально и даже при передаче в цифровом виде данные искажаются?

[_Mis_]

увы, но неравномерность расположения отсчетов в пикосекунды при их собственном периоде в десятки микросекунд так не измерить.

Да мерять я его так не пытаюсь... обдумывал этот пост: (теперь понял, что масштаб не тот..)

Ежели программно можно создавать тестовые сигналы, то нельзя ли программно намеренно добавлять в них джиттер?

З.Ы. Достать сигнал, который ниже уровня шума можно вроде согласованной фильтрацией? Кто рассчитатет оптимальный фильтр для продуктов джиттерных искажений

[Анатоль]

Mis, не так. Всё к тому чтоб можно было сознательно модулировать джиттер, но не для борьбы с оным а токмо ради создания методики оценки уровня оного в условиях крайней скудости средств существования. О как!

[_Mis_]

Всё к тому чтоб можно было сознательно модулировать джиттер, но не для борьбы с оным а токмо ради создания методики оценки уровня оного в условиях крайней скудости средств существования.

Моя идея в том, чтобы можно было сознательно его ухудшить и послушать что это такое... Натравить слух на него...

[Audiomaniac]

токмо ради создания методики оценки уровня оного в условиях крайней скудости средств существования. О как!

А как насчет использования для этого дела бытового ФМ-приемника?
Еще подробно не думал, но интуитивно кажется, что можно будет
джиттер таким образом услышать..
И вообще - а что нам джиттер сам по себе? Есть итоговый параметр - THD+N. Его и надо оценивать.
Иначе это все равно, что делать выводы о качестве звучания усилителя исходя из чистоты его питания

[Анатоль]

[QUOTE=Audiomaniac;280809]
Есть итоговый параметр - THD+N. Его и надо оценивать.
QUOTE]
Э-э-х, если б только одним этим...

[кекс]

Lynx
отчетливо слышу разницу в звучании при работе генераторов с джиттером 16...20пс и 7...10
Поделись информацией, что за генераторы с такими волшебными характеристиками и чем эти характеристики поверены ?

[deemon]

2Lynx

Скажи , а чем тебе не нравится метод переноса сигнала на низкие частоты ? Ведь так реально делали и делают . Это же логично . Одно дело - оцифровать сигнал с нужным качеством на частоте 16 мгц , а другое - на частоте 1 или 10 кгц . А спектр от паразитной ФМ в обоих случаях - тот же самый . Единственная проблема при таком измерении - невозможность разделить составляющие амплитудных и фазовых шумов . Но заметь , что и при прямой оцифровке , когда ты меряешь избыточный шум , ты же не можешь знать , ОТКУДА возникли эти шумы - из-за апертурной неопределённости , или из-за "шума амплитуды" . Ты фактически меряешь их сумму .

[Lynx]

Вот этот подъём шума по сравнению с шумом при проигрывании WAV с нулями, где нет влияния джиттера, и характеризует джиттер (вернее его влияние).

Поскольку все составляющие джиттера будут сосредоточены вблизи основной частоты сигнала и его нечетных гармоник, то для достоверного выделения этих составляющих придется сделать гребенчатый фильтр подавления на частоты f0 *N, где N - нечетные с коэффициентом прямоугольности (по прикидочным оценкам) порядка 1.0000001 или лучше. Кроме того, ширина полосы каждой гребенки подавления должна быть выбрана исходя из долговременной нестабильности тактового генератора. Как вы собираетесь такой фильтр реализовать - непонятно. В цифровом виде - не получится, поскольку его характеристики будут определены уровнем фазового шума тактового генератора процессора, обеспечивающего фильтрацию. В аналоговом виде на основе кварцевых фильтров или гранатовых линий задержки - проблематично, слишком низкие частоты. То есть в любом случае идея упирается в эталонные приборы - либо генератор, либо набор фильтров Физику не обманешь

Добавлено через 6 минут

Lynx
отчетливо слышу разницу в звучании при работе генераторов с джиттером 16...20пс и 7...10
Поделись информацией, что за генераторы с такими волшебными характеристиками и чем эти характеристики поверены ?

Генераторы - производства Golledge. Характеристикм измерены с помощью метода "наведенного шума", описанного в AN501 от AD при использовании в качестве опорного синусоидального сигнала частоты 313МГц от водородного стандарта частоты с узкополосной ФАПЧ (полоса удержания 0.0015Гц) и эквивалентным джиттером перехода через 0 порядка 0.1пс RMS.

Добавлено через 1 минуту

2Lynx

Скажи , а чем тебе не нравится метод переноса сигнала на низкие частоты ?

А причем здесь это?

[deemon]

Добавлено через 1 минуту
А причем здесь это?

При том , что это позволит нам реально измерять джиттер тех генераторов , которые мы собираем ! Делаем сначала один генератор с наивысшим для нас качеством , а потом все другие сигналы с его помощью переносим на низкие частоты , где и "препарируем" . Смотри , ты же сам писал про то , что джиттер можно оценить , оцифровывая сигнал хорошим АЦП , и оценивая избыточный шум . Ну так я то же и предлагаю , только более доступными средствами . Оцифровать НЧ сигнал проще , чем ВЧ , а спектры-то у них - одинаковые .

Добавлено через 8 минут
А насчёт отличия джиттерных искажений ( шумов ) от всех прочих - тут есть один нюанс . Джиттер - это фазовая модуляция , а у фазовой модуляции боковые полосы ( а точнее - разность между боковыми полосами и несущей ) противофазны . В амплитудной модуляции - наоборот - синфазны . Так что если у нас есть некое колебание , около которого есть некие шумы то можно сказать так - если спектральные составляющие верхней и нижней боковых полос вообще некоррелированы - это простой шум . Если синфазны - это шум амплитудный . Если противофазны - это шум фазовый , то есть джиттер .

[Lynx]

ты же сам писал про то , что джиттер можно оценить , оцифровывая сигнал хорошим АЦП , и оценивая избыточный шум

Это написал не я, а AD и это очень надежный метод. Причем, чем выше частота эталонного цифруемого сигнала и чем выше тактовая частота АЦП, тем выше точность, поскольку 1) на более высокой частоте цифруемой опроры сигнал претерпевает большее изменение за время апертурной неопределенности, 2)до момента появления пропуска кодов повышение тактовой частоты позволяет увеличивать относительный частотно-амплитудный коэффициент преобразования.

искажений ( шумов ) от всех прочих - тут есть один нюанс . Джиттер - это фазовая модуляция , а у фазовой модуляции боковые полосы..

В теории это все смотрится очень хорошо кроме того, что амплитудный шум не есть только АМ, но еще и статистически независимый процесс, поэтому его АМ составляющие в боковых полосах синфазны, а составляющие независимого процесса могут быть какими угодно и опять же отделить их друг от друга и идентифицировать невозможно без априорного эталонного устройства.

[deemon]

амплитудный шум не есть только АМ, но еще и статистически независимый процесс, поэтому его АМ составляющие в боковых полосах синфазны, а составляющие независимого процесса могут быть какими угодно и опять же отделить их друг от друга и идентифицировать невозможно без априорного эталонного устройства.

Так я это и имел в виду - нужно только уточнить определение . Простым шумом я называл именно этот статистически независимый процесс , у которого вообще нет никаких боковых полос . Это равномерный шум . Шум же амплитудный , про который я писал - это амплитудная модуляция генератора шумовыми составляющими . Иначе говоря - шум мультипликативный . То есть , в общем случае можно представить это так - есть некий генератор , который модулирован по амплитуде и фазе шумом , и к сигналу которого добавлен ещё и независимый , равномерный шум . Вот эти три вида шума и можно разделить , независимо анализируя шумы в боковых полосах , используя , например , коррелятор . А как выделить шумы в боковых полосах ? Либо узкополосными фильтрами , либо фазовыми методами , больше способов нет ......... ИМХО , фазовый метод тут даже удобнее . Можно , например , подать входной сигнал на два балансных перемножителя , на один прямо , на другой - через фазовращатель на 90 градусов . Также и опорный гетеродин . А с выходов перемножителей сигналы подаём на сумматор и вычитатель , получая сигналы верхней и нижней боковых полос . Дальше - на коррелятор .

P.S. Кстати , хочу задать два вопроса насчёт метода измерения джиттера от AD , про который ты писал . Во-первых , как мы можем отделить шум измеряемого генератора от апертурной неопределённости самого АЦП ?
Во-вторых , как отделить фазовые шумы от тех самых мультипликативных амплитудных шумов ? Используется ли для этого анализ боковых полос ?

[pokos]

А как выделить шумы в боковых полосах ? Либо узкополосными фильтрами , либо фазовыми методами ,

Думается, у фазового метода недостаточная селективность....
Кроме того, в генераторе, модулированном по амплитуде, возникает и паразитная фазовая модуляция.

Мерить джиттер трудно, да. Помнится, я оценивал его при помощи узкополосной ФАПЧи. Путём измерения шума, возникающего в петле её ОС при подаче сигнала. Но там точность только пол-потолок.

[deemon]

Думается, у фазового метода недостаточная селективность....
Кроме того, в генераторе, модулированном по амплитуде, возникает и паразитная фазовая модуляция.

Мерить джиттер трудно, да. Помнится, я оценивал его при помощи узкополосной ФАПЧи. Путём измерения шума, возникающего в петле её ОС при подаче сигнала. Но там точность только пол-потолок.

Это у частотного метода может быть недостаточная селективность А фазовые методы работают совершенно точно . Дело только в хороших фазовращателях .
Насчёт паразитной фазовой модуляции генератора при амплитудной его модуляцией шумами - так какая нам разница , откуда эта ФМ взялась ? Она входит в джиттер , в любом случае . Любая паразитная ФМ - это джиттер .

А ФАПЧ - нормальный метод . Но та же проблема и там - нужно минимизировать шумы всей петли ФАПЧ , чтобы в них не потонули шумы измеряемого генератора ....

[boatsman]

фазовые методы работают совершенно точно

Подавление боковой фазовыми методами - точнее, ослабление между отдельно взятых точек бесконечного подавления, число которых пропорционально порядку полинома аппроксимации ФЧХ - определяется точностью фазового сдвига, и тут трудно поймать лучше 0,5 градуса и потому порядок должен быть большой.
В любом случае даже при тщательнейшем изготовлении никаак лучше 70дБ не получается.
Труднее всего подавить именно часть спектра в узкой полосе вокруг несущей - итого, принимая во внимание что фазовый шум сильно похож на 1/F, получится не шибко зеергут...

Опять же: два смесителя, каждый модулирует еще и своим шумом, по некоторым данным шумовая дорожка самого хорошего смесителя где-то на уровне -120дБм в 50 Ом тракте. Это смеситель на низкоомных МОП-ключах (5-15 Ом в открытом состоянии), уровень гетеродина - 6В меандр.

[Lynx]

Во-первых , как мы можем отделить шум измеряемого генератора от апертурной неопределённости самого АЦП ?

Этот параметр нормируется для ряда приборов, более того, можно заказывать АЦП с индивидуально измеренной величиной апертурного времени и апертурной неопределенности. Правда стоят такие приборы раз в 10...15 дороже непромеренных, но это уже другой вопрос.

как отделить фазовые шумы от тех самых мультипликативных амплитудных шумов

При измерениях с повышенной точностью, кроме измерения "наведенного" шума обычно на первом этапе отделяется амплитудный шум помощью фазового анализа, причем опорный сигнал берется еще от одного независимого генератора для исключения прямой корреляции опоры и измеряемого сигнала. В дальнейшем проводится амплитудный анализ узкополосными фильтрами. Но все эти измерения в любом случае очень сложны и дорогостоящи

[SashaNetrusov]

Поскольку все составляющие джиттера будут сосредоточены вблизи основной частоты сигнала и его нечетных гармоник, то для достоверного выделения этих составляющих придется сделать гребенчатый фильтр подавления на частоты f0 *N, где N - нечетные с коэффициентом прямоугольности (по прикидочным оценкам) порядка 1.0000001 или лучше.

Какая гребёнка? У идеального меандра спектр : 11кГц, 33кГц, 55кГц и т.д По обе стороны от этих частот и будет шум, вызванный джиттером. Полоса этого шума определяется полосой модулирующего опорный генератор шума. Которая достаточно широкая(килогерцы). Предлагается обычный аналоговый режектор 11кГц с добротностью порядка 100, остальные гармоники (33 и т.д.) подавить обычным фильтром.
Смотреть подъём шума возле 11кГц и на низах...

Добавлено через 7 минут

Off:
Камрад, источником "идеального меандра" не поделишься?
Очень надо!

В данном случае источником идеального меандра является WAV , в котором 2 отсчёта с уровнем +макс, и 2 отсчёта с уровнем в -макс, и далее в периоде. А ЦАП своим неидеальным опорником и превращает его в неидеальный меандр.

[Lynx]

Какая гребёнка? ...

Обыкновенная - вы сам дальше точно определяете, какя она должна быть:

У идеального меандра спектр : 11кГц, 33кГц, 55кГц и т.д ...

И так далее, фильтруем примерно до 1000...2000-й составляющей, чтобы их интермоды с шумами и внешними помехами не искажали результатов.

По обе стороны от этих частот и будет шум, вызванный джиттером. Полоса этого шума определяется полосой модулирующего опорный генератор шума. Которая достаточно широкая(килогерцы).

Если вы обратите внимание на спектральную плотность ФШ при отстройке хотя бы 100Гц (а это -90...120дБ и ниже) и затем немного подумаете, какой уровень амплитудных составляющих составляющих будет в результате фазово-амплитудной конверсии, то поймете, что уровни напряжения полученны в результате предлагаемых операций будут крайне малы. Более того, при оцифровке они будут определены на 99% величиной собственных шумов применяемой звуковухи. Для измерения же джиттера вам потребуется хотя бы одни фильтр с ОЧЕНЬ высокой добротностью, про который я писал выше. Более того, очень желательно, чтобы он был перестраиваемым от основной частоты хотя бы на 50...200Гц, чтобы можно было определить по резкому изменению уровня выходного сигнала (от нановольт до микровольт ) именно тот момент, когда фазовый шум начинает превышать тепловой.

Хотя, впрочем, убеждать Вас я ни в чем не собираюсь, жалко времени. Проводите эксперименты, измеряйте джиттер звуковушкой, озвучивайте результаты. Улыбнемся вместе после

[SashaNetrusov]

И так далее, фильтруем примерно до 1000...2000-й составляющей, чтобы их интермоды с шумами и внешними помехами не искажали результатов.

Шумы возле частот 33 55 и т.д. кГц никого не волнуют, поэтому их отфильтровываем вместе с этими гармониками обычным фильтром.

Добавлено через 3 минуты

Если вы обратите внимание на спектральную плотность ФШ при отстройке хотя бы 100Гц (а это -90...120дБ и ниже)

После режекции и фильтрации гармоник поднимаем весь спектр до прежних амплитудных уровней, и влияние звуковухи тем самым снижаем до необходимых уровней.

Добавлено через 3 минуты

Для измерения же джиттера

Я не предлагаю измерять джиттер. Я предлагаю оценивать его вклад в уровень помех ЦАПа. Превышает этод вклад уровень собственных шумов ЦАПа или нет, и на сколько. А также сравнивать ЦАПы между собой по этим уровням.

Добавлено через 3 минуты

Хотя, впрочем, убеждать Вас я ни в чем не собираюсь, жалко времени.

Остаётся копить денежки на измерители временных интервалов с пикосекундной точностью или руководствоваться слуховыми ощущениями авторитетов. Только как то слабо успокаивает, многие слышут разные там ГОЛОСА....

[VasilyN]

В данном случае источником идеального меандра является WAV , в котором 2 отсчёта с уровнем +макс, и 2 отсчёта с уровнем в -макс, и далее в периоде. А ЦАП своим неидеальным опорником и превращает его в неидеальный меандр.

"Меня терзают смутные сомненья" (c)

[SashaNetrusov]

"Меня терзают смутные сомненья" (c)

ЦАП это преобразователь цифры в аналог. В исходной цифре никакого джиттера нет.....