另外，鑒相法還可以進(jìn)一步增加互相關(guān)技術(shù)來增加靈敏度。互相關(guān)技術(shù)是將兩路鑒相法組合起來，對其輸出信號(hào)執(zhí)行互相關(guān)操作。待測時(shí)鐘的噪聲通過每路通道仍然是相關(guān)的，不受互相關(guān)影響;每路通道內(nèi)部產(chǎn)生的噪聲是不相關(guān)的，被互相關(guān)操作抑制。引入互相關(guān)技術(shù)后無需特別精密的器件就可以實(shí)現(xiàn)更高的測量靈敏度。

5、抖動(dòng)與相噪分析及轉(zhuǎn)換

5.1 相噪轉(zhuǎn)化為抖動(dòng)的計(jì)算

相位噪聲到抖動(dòng)的轉(zhuǎn)化，可以有如下的公式推導(dǎo)。

頻率f1到f2的相噪頻譜積分可得到相噪Φ(t)的RMS值的平方(RMSΦ(t))2：

其中，SΦ(t)為相噪頻譜，L(f) 為積分后的相噪。由于相噪曲線為不規(guī)則曲線，運(yùn)算量很大，實(shí)際測量時(shí)該積分運(yùn)算由儀器完成。

總的信號(hào)可以表示為以下函數(shù)：

其中C(t)表示總的信號(hào)，Φ(t)表示調(diào)制其上的相位噪聲。將Φ(t)與周期/頻率結(jié)合起來可以得到TIE抖動(dòng)的表示為：

另有，TIE抖動(dòng)的RMS值為：

其中，L(f)是關(guān)心頻段內(nèi)相噪的積分。

從下面的測量可以得到10Hz到30MHz的積分相噪是-51.5dBc，以該測量為例計(jì)算：

UI=1/999.999992MHz≈1ns

RMS JTIE=3.763mrad*1ns/2π=0.215° *1ns/360°=0.5972ps

5.2 相噪與抖動(dòng)測量值的比較

下面四幅圖分別是時(shí)域的TIE、Jc-c、Jperiod和頻域的相噪，可以看到四個(gè)測量值有很大的差異，原因可能有以下幾點(diǎn)：

? 相噪測試時(shí)設(shè)定了具體的積分帶寬，這個(gè)帶寬一般在幾十兆Hz以內(nèi)。而時(shí)域抖動(dòng)測試并沒有帶寬限制，其帶寬限制只取決于示波器儀器本身;

? 儀器在測量過程中引入噪聲，這里示波器的底噪大于相噪儀，引入的噪聲會(huì)更大些;

? 相噪儀只是觀察到每一個(gè)時(shí)刻的噪聲，示波器可以累積觀察一段時(shí)間的噪聲;

? 相噪測試時(shí)以輸入信號(hào)本身的頻率作為基頻，忽略了信號(hào)的頻偏;而示波器測量TIE時(shí)會(huì)以理想時(shí)鐘作為參考。

6、小結(jié)

抖動(dòng)測量就像是盲人摸象，每種方法都有其局限性。工程師需要深入了解系統(tǒng)的抖動(dòng)的要求，以及各種抖動(dòng)測量技術(shù)的原理和優(yōu)劣，根據(jù)需要選擇合適的抖動(dòng)測量評(píng)估方法。