抖动测量
    在理想情况下，SDI 信号中波形跳变点之间的时间间隔应当 等于单位间隔的整数倍。然而，在实际系统中，SDI 信号中 跳变点的位置会随着时间而偏离它的理想位置。我们把这种 跳变点位置随时间的变化称为时间间隔误差(TIE)，通常也称 为抖动。这种定时的变化可能是由信号的频率、幅度以及相 位的改变等相关效应而引起的。(说明：有关抖动测量更详细 的介绍请参阅泰克公司视频基础读本: “Understanding Jitter Measurements for Serial Digital Signal”(了解串行数字信号 的抖动测量))。
    泰克公司波形监视器使用的是相位解调法来自动测量3Gb/s、 HD-SDI 和SD-SDI 信号中的峰至峰视频抖动。用波形监视 器来测量已均衡的SDI信号中的抖动的这一过程与SDI接收 机解码信号十分接近。由于视频数据本身并没有提供单独的 时钟信息，必须通过检测数据的跳变沿来提取取样时钟信 息。具体说来可以这样来实现：用SDI 数字信号驱动一个与 输入信号实时锁定的宽带振荡器来直接恢复预期时钟频率附 近的能量，宽带振荡器的输出用来驱动一个加重平均的窄带 锁相振荡器。这两个振荡器的输出在相位解调器中进行比 较，仪器中的相位检波器实时输出一个的解调抖动信号并显 示出抖动波形。这种抖动波形显示与视频信号的行频或场频 相关，用户可以选择带通滤波器的带宽以得到滤除后的解调 显示。
    在SMPTE RP184 中，定义了两种类型的抖动：
定时抖动
    相对于一个规定的参考频率(典型值为10Hz或更低)，如果信 号跳变沿发生了相对于其理想位置的变化，而变化的频率大 于该指定频率，则称为定时抖动；如果信号跳变沿位置的变 化频率低于该规定频率，则称谓漂移。
校准抖动
    以从输入信号中提取的时钟频率为参考，如果信号的跳变沿 发生了相对其理想位置的变化，称为校准抖动。校准抖动有 一跳变沿位置随时间变化的低频容限。提取时钟过程的带宽 决定于校准抖动的低端频率容限。对于SD 系统，这个低端 频率容限为1kHz，对于HD 系统，这个频带的低频容限为 100kHz。
    按照技术规范，对于数字分量525和625格式的SD信号，要 求定时抖动的数值在0.2UI(740ps)以下，数字高清晰度格式 的定时抖动应当小于1.0UI(673.4 或674ps)。在校准抖动的 情况下，要求SD系统在1kHz频率处应当小于0.2UI(740ps)， 而HD系统在100kHz处小于0.2UI(135 ps)。对于高速3Gb/s信 号，技术规范要求定时抖动小于2.0UI，而校准抖动在100kHz 处规定为0.3UI 以下，但是最好为0.2UI(参见表2)。 抖动数值超出以上技术规范的数字视频系统也可以工作得很 好，但是会在某些点上失效。不幸的是，我们很难确定这些 失效点什么时候会发生，而且一旦系统失效，这对于数字SDI 信号的正常工作将带来重大的影响。因此，必须对抖动的大 小加以控制，以防止系统落入数字悬崖的边缘。

诊断SDI 物理层问题
    在信号传输的过程中，信号幅度是重要的，因为它不仅与噪 声相关，同时因为接收机是按照信号到达时所剩余的半时钟 频率能量来作出必需的高频补偿(均衡)。发送端的信号发送 幅度不正确可能会使接收端对信号施加不正确的均衡，从而 引起信号失真。应当从跳变沿的20% 处至80% 点进行上升 时间的测量以满足ECL逻辑器件的要求。不正确的上升时间 也会引起信号的失真，例如导致振铃和过冲的产生。如果上 升时间过于缓慢，则在对眼图中心取样时可能因可用时间间 隙太小而带来取样困难。过冲可能是不正确的上升时间所引 起的，然而，更常见的情况是由于阻抗不连续造成的，通常 是接收端或发送端的电缆连接处反射损耗不良所引起。
     工程师通过对波形监视器上的眼图和抖动显示进行分析，可 以确定与SDI 信号传输相关联的各种可能问题。图9 是一个 采用3Gb/s 信号连接的例子，这里仅用一段仅1 米长的短电 缆将波形监视器与测试信号发生器相连接。您可以将仪器上 的电压和时间测量光标放置在眼图显示图形上以进行手动测 量。当然，您也可以使用仪器本身的自动测量来进行。可以 看出，在短电缆连接的情况下，眼图的显示框十分“开阔”， 发送信号的幅度也在SMPTE 424技术规范之内。在图中，抖 动显示是一条水平线，如果我们将它放大到仪器的最大限度， 可以观察到沿这条水平线分布的随机噪声。实际上，这种噪 声基本上就是系统的底噪声，如图9b 所示。
    在这种情况下SDI源器件的输出端有两路幅度较小的且相互 分开的输出。其中一路是因终接不当而造成的反射输出，它 叠加在另一路被监视的输入信号上，即便它的终接是适当 的。对这种未连接的输出采取适当的终接，可以校正这种异 常的情况。注意这种终接错误不会带来信号接收的问题。不 过它所造成的失真将会沿着信号传输路径附加在其它失真 上，使眼开度迅速变窄，接收机也就更难于恢复输入信号中 的时钟和数据。
    迄今我们已经介绍了由于电缆本身和电缆的不正确终接而带 来的一些常见的典型问题。当您在敷设电缆系统时您可能会 遇到这些问题。在一般情况下，因物理电缆而引起的信号失 真不会给系统的抖动带来明显的影响。更常见的现象是传输 路径中的有源器件会给系统的眼图显示带来抖动和其它失 真。下面我们将介绍两类抖动：
     随机抖动 一般来说，随机抖动是所有系统固有的抖动，因 为随机抖动是由器件本身的热噪声或散射噪声所引入的抖 动。这种类型的抖动的主要特征是它呈明显的高斯概率分 布。因此，在测量随机抖动幅度时通常是用RMS（均方根 值）来表示随机抖动的大小。鉴于它呈高斯分布的特性，尽 管它的发生概率较低，不过，由于它的抖动峰值会造成数字 信号的误码，因此，它的抖动峰值或峰至峰值仍然是十分重 要的而且应当加以限制。
    确定性抖动 确定性抖动通常具有周期性的特点，它的主要 特性是它不会超出峰至峰抖动的最大值。确定性抖动比随机抖动具有更明确的特性，因为它一般与测量时间无关。确定 性抖动通常是由系统中的有源器件而引入，并具有以下几个 特点：
    设备中的开关电源会引入周期性的确定性抖动，它与电源 的开关频率相关，或者说，它与主电源的频率50/60Hz 相关。
    系统中某一器件中数字信号跳变的上升时间与下落时间之 间的差异(不对称)致使占空比发生变化。
     某个器件在视频信号的处理期间可能会导致与行频或场频 相关的周期性抖动。例如，锁定于视频基准的某个器件可 能会引起主时钟的变化，这种抖动分量与行频或场频相关， 最后转移到SDI 输出信号中。
     系统在并行/ 串行的转换过程中可能会将字相关抖动引入 到SDI 输出信号中。
    在某些情况下，电缆的频率响应可能会产生与沿电缆传输 的数据相关联的抖动。
    SDI 信号中的抖动会改变信号的跳变时间，这将使眼图中的 波形跳变点在水平方向上展宽，如图8 所示。显然，这种抖 动会使眼图变窄甚至使眼图闭合，这将使判决阈值的确定变 得更为困难。唯一的可能是利用监视器上的光标手动测量眼 图显示中抖动的一个单位间隔，或者基于眼图显示进行自动 测量。同样的，在眼图显示中确定抖动事件的发生频率也是 困难的，因为和SDI信号中有规律重复的波形跳变相比较，很 难观察到这些抖动事件的强度和频度。