Jitter
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Jitter Se denomina jitter a la variabilidad temporal durante el envío de señales digitales, una ligera desviación de la exactitud de la señal de reloj. El jitter suele considerarse como una señal de ruido no deseada. En general se denomina jitter a un cambio indeseado y abrupto de la propiedad de una señal. Esto puede afectar tanto a la amplitud como a la frecuencia y la situación de fase. El jitter es la primera consecuencia de un retraso de la señal. La representación espectral de las variaciones temporales se denomina ruido de fase.
Sumario
Evaluación
Para evaluar el jitter en forma de valores de medida hay diferentes procedimientos. En el área del procesamiento digital de señales, como por ejemplo audio digital en el marco de AES3 o de señales digitales de video en el marco del Serial Digital Interface (SDI) se expresa el jitter temporal como un tamaño relativo Unit Interval (UI). Un UI corresponde a la duración de un símbolo. En el caso de una transmisión binaria esto es el tiempo para la transmisión de un bit, tal y como se muestra en la imagen contigua para una sucesión binaria a modo de ejemplo de "01001". Las transiciones entre dos bit diferentes consecutivos se muestran con un flanco limado en color azul claro. El jitter da lugar a que el transcurso ideal de la señal (representado por la línea azul oscura) varíe respecto al transcurso real de la señal en el área del flanco.
Un jitter considerable provoca una interferencia entre símbolos mayor y por consiguiente un ratio de error de bit mayor, que se representa con una reducción de la apertura horizontal en el diagrama de ojos. La desviación del momento ideal del flanco también puede ser expresado como un dato de tiempo absoluto junto a los datos relacionados con el ratio de símbolos en UI. Valores absolutos frecuentes como Aj o también de pico-a-pico tal y como se muestran en el diagrama, muestran en transmisiones digitales en serie en el área de megabit y gigabit valores de 100 fs (femtosegundos) hasta unos 100 ps (picosegundos). Para transmisiones más rápidas son, según el procedimiento, en ocasiones valores del jitter aceptables en el área de los microsegundos.
Las desviaciones, cuya representación espectral se denomina ruido de fase, se dividen en partes de jitter periódicos, determinista y casuales. Las partes periódicas se pueden describir en una oscilación básica, descrito en el diagrama con la duración de tiempo Tj, a partir de la cual se da la mayor desviación de tiempo. A ella se le solapan partes espectrales más altas con una amplitud menor y un jitter casual, el cual sopesarse con una intensidad diferente según el motivo.
Para la recepción de flujos de datos digitales y de la fijación temporal de los puntos de muestreo es necesario un señal que se autoajusta en el lado del receptor, la cual se da en diferentes firmas, como por ejemplo el lazo de seguimiento de fase. Aquellos lazos de regulación pueden equilibrar de forma directa partes espectrales del jitter que transcurren de forma lenta, es decir, de baja frecuencia, por medio de ajustes posteriores del oscilador local, mientras que las partes del jitter de alta frecuencia se suprimen por el comportamiento de paso profundo del filtro de lazo y así dar lugar a errores de los muestreos.
Por consiguiente, para la evaluación numérica es necesario dividir las partes del jitter espectrales en las diferentes partes espectrales y evaluarlas de forma independiente o bien según el procedimiento de transmisión fijar valores límite para las diferentes áreas de frecuencia.
Las denominaciones de las partes del jitter superiores no son homogéneas en los diferentes procedimientos de transmisión y en la literatura especializada. A modo de ejemplo en el caso de transmisiones de vídeo digitales (SDI) se conoce como 'jitter de tiempo a aquellas partes espectrales entre 10 Hz y 1 kHz (en el caso de SD-SDI, en el estándar SMPTE 259M) o bien entre 10 Hz y 100 kHz (HD-SDI, en el estándar SMPTE 292M). Estas partes del jitter se pueden equilibrar por regla general de forma directa a través de los lazos de regulación. A las partes espectrales superiores se les denomina 'jitter de alineamiento, dado que pueden causar de forma directa errores de muestreo y no ser compensados por lazos de regulación de fases
Sistemas digitales de audio
Otro ejemplo de jitter son los errores que pueden surgir al convertir una señal analógica en una digital. Para el muestreo se utiliza un determinado periodo de oscilación, por ejemplo en el campo de las señales de audio es 22,67 µs con 44,1 kHz cuyos valores de amplitud se leen.
También en los sistemas de audio digital según la norma AES3 se divide el jitter según las distribuciones espectrales:
- Jitter de interfaz de baja frecuencia
- Jitter de muestreo de alta frecuencia
El jitter de muestreo se produce en sistemas de audio digitales, entre otros, durante la conversión analógica-digital, implementadores asíncronos de ratio de muestreo y durante la conversión digital-analógica.
Tipos
El jitter se subdivide en diferentes tipos con la ayuda de modelos de jitter. En determinados sistemas de transmisión surgen las siguientes partes con diferentes ponderaciones:
El jitter determinista se divide en tres partes:
- Partes periódicas del jitter. La causa son típicamente señales de ruido externas que se acoplan al sistema de transmisión.
- Partes del jitter dependientes de los datos. Estas partes dependen de las consecuencias de los datos enviados y son provocadas por la interferencia entre símbolos.
- Partes del jitter a partir de anchuras de los pulsos desiguales. La causa son diferentes inclinaciones de los flancos durante flanco de señal ascendente o descendente.
Hay que diferenciar el jitter aleatorio (en inglés Random-Jitter) de las partes del jitter determinista, que surge a raíz del ruido.
El jitter en redes inalámbricas MANET
Cuando se implementa una red inalámbrica ad hoc, debido a que todos los nodos participantes en la red desean transmitir mensajes de control, la sincronización no es deseable, pues ocasiona que la red colapse ya que todos los nodos envían y reciben al mismo tiempo. En esta circunstancia, el Jitter es deseable, pues aún cuando la implementación de la red busque que cada nodo transmita en momentos distintos, con el paso del tiempo existiría una inevitable sincronización. Para eso algunos protocolos de enrutamiento añaden un valor aleatorio al que se denomina jitter, provocando que cada nodo deba esperar un tiempo aleatorio antes de volver a transmitir un mensaje de control, haciendo más improbable la sincronización.
Fuente
http://ait.upct.es/~jjalcaraz/teaching/tema_1_jitterwander.pdf
