每當(dāng)介紹相位噪聲測(cè)試方案時(shí)，都會(huì)提到時(shí)間抖動(dòng)，經(jīng)常提到二者都是表征信號(hào)短期頻率穩(wěn)定度的參數(shù)，而且是頻域和時(shí)域相對(duì)應(yīng)的參數(shù)。正如題目所示，相位噪聲與時(shí)間抖動(dòng)有著一定的關(guān)系，那么相噪是與哪種類(lèi)型的抖動(dòng)相對(duì)應(yīng)，彼此之間又有著怎樣的數(shù)學(xué)關(guān)系，這些疑問(wèn)都將在文中找到答案。

1.相位噪聲與時(shí)間抖動(dòng)概述

相位噪聲通常是針對(duì)CW信號(hào)而言的，是表征信號(hào)頻譜純度的非常重要的參數(shù)，衡量了信號(hào)頻率的短期穩(wěn)定度。相位噪聲是頻域的參數(shù)，在時(shí)域還有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的參數(shù)——隨機(jī)抖動(dòng)，二者之間存在一定的數(shù)學(xué)關(guān)系，可以相互轉(zhuǎn)換。

在前面關(guān)于相位噪聲測(cè)試的文章中，給出了IEEE早期關(guān)于相噪的定義，同樣的，關(guān)于時(shí)間抖動(dòng)，SONET規(guī)范也給出了相應(yīng)的定義：

“Jitter is defined as the short-term variations of a digital signal’s significant instants from their ideal positions in time”.

抖動(dòng)定義中給出了三個(gè)要素：

(1) significant instants，通常是指信號(hào)的上升沿或者下降沿；
(2) ideal positions in time，這是指信號(hào)上升沿或下降沿在時(shí)間維度上的理想位置；
(3) short-term variations，信號(hào)實(shí)際上升沿或下降沿相對(duì)于理想位置時(shí)間偏移的短期波動(dòng)。

雖然定義中只提到了數(shù)字信號(hào)，但實(shí)際上具有普遍適用性，當(dāng)然對(duì)于CW信號(hào)也是適用的。

上述定義所給出的是一種綜合性抖動(dòng)，按照不同的原因機(jī)制，又可以分解為多種不同的抖動(dòng)分量，包括：隨機(jī)抖動(dòng)，周期性抖動(dòng)，數(shù)據(jù)相關(guān)抖動(dòng)，占空比失真等。

CW信號(hào)可以理解為一種特殊的數(shù)字碼流信號(hào)，理論上只有隨機(jī)抖動(dòng)和周期性抖動(dòng)這兩種分量。隨機(jī)抖動(dòng)是由寬帶噪聲引起的，周期性抖動(dòng)是由串?dāng)_引起的，從產(chǎn)生機(jī)制上講，都相當(dāng)于對(duì)信號(hào)進(jìn)行了調(diào)頻或者調(diào)相。

高端的頻譜儀及專(zhuān)業(yè)的相噪測(cè)試設(shè)備，除了能夠給出相位噪聲，還可以測(cè)試載波附近的spur。根據(jù)產(chǎn)生的機(jī)制可以判定，相位噪聲是與隨機(jī)抖動(dòng)相對(duì)應(yīng)的，spur是與周期性抖動(dòng)相對(duì)應(yīng)的。