jitter定義：數位通信系統中的抖動jitter

背景知識

在數位通信系統中，以位元編碼（一系列0或1表示）的資訊被從一個傳送端送到一或多個接收端。傳送端和接收端之間的傳輸介質（通道）可以是銅線、光纖、空氣(free space)等。多數數位通信系統的設計目標包括極大化的頻寬使用效率(maximize bandwidth efficiency)及極小化的位元錯誤率(BER)。

數位通信系統的一個基礎的特色是以位元編碼的資料（位元流，bit stream）和傳送器及接收器裡的各式電路元件間需要同步。位元同步(bit synchronization)的資訊通常以位元時脈（bit clock）來傳達，位元時脈是一個頻率（以Hz為單位）和data rate（以每秒bit數為單位）相同的方波信號。

位元流可以被用許多方式來編碼成電壓波形(voltage waveform)。一種最常被使用的位元編碼方式（也是本paper中使用的）是nonreturn-to-zero（NRZ）。在NRZ篇碼中，位元1用高電位（或高光能量），位元0用低電位（或低光能量）來表示。單一位元的時間長度（bit period）被稱為單位週期(unit interval，UI)。在同一位元流中，每一個位元的單位週期是相同的，而且是位元率(data rate)的倒數。例如622 Mbits/s的位元率之下，每個位元的單位週期是1/(622 ( 106 bit/s)=1.6ns。以NRZ方式編碼的位元流和位元時脈（bit clock）之間的關係表示如(圖一)。

《圖一　NRZ encoded bit stream》

一個基礎的問題是，如何將位元同步所需要資訊從傳送端送到接收端。直接傳送bit clock將會需要相當多額外的頻寬，而且易受通道中的各種影響導致在接收端時脈(clock)和資料(data)無法同步。在一般情形下，數位通信系統只傳送位元流而在接收端用clock and data recovery(CDR)電路重新產生位元時脈。位元時脈重新產生過程中的不完美，將導致時脈誤差(timing error)。這種...