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作者:存储时代——赵效民 2004年7月19日
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CD的Jitter标准
现在我们就能明白时间与长度精确性是非常重要的,而且它们是相辅相承的,用时超出了规定范围,长度也肯定会超出范围。如果误差大到一定的程度将会影响NRZI解码时的判断,比如将4个T的电平周期识别成5个T,就肯定会出现错误的数据了,进面影响后面的C1、C2解码的错误率。严重时,如果是CD-ROM将出现数据错误,如果是CD-Audio则甚至会改变声音的特性。
因此,业界对刻录时产生的时间误差非常关注,并设定了相关的检测标准,这就是Jitter。由于相对于刻录长度,时间更容易测量,因此Jitter就是指刻录的数据周期与标准数据周期(时钟)之间的误差。
在读取时光盘刻录点的时间与长度由RF控制信号表示(点击放大)
在读取时,经过激光的扫描,CD将会生成RF(射频,Radio Frequency)信号,它也称为高频信号(HF,High Frequency),从上图中可以看出,RF信号用波长的半周来对应一个刻录点,那么对3T的刻录点来说,RF频率就是(4321800÷3)÷2=720300Hz,对于11T的刻录点来说,RF频率就是(4321800÷11)÷2=196445Hz。因此,业界标准也就规定RF的频率上限为720KHz,下限为196KHz,有可能在一个周期内,上半周的频率为720KHz,下半周的频率为196KHz。此外,RF针对不同周期的信号振幅也不一样,T3时以I3表示,T11时以I11表示,它们的高低代表了反射峰值电平。
RF信号示意图(点击放大),红色的数字表示下半周的可能长度,因为RF信号的上下半周将各自针对Pit(或Land)的长度,频率很可能不会一样,图中的I3与I11则表示了3T与11T时的信号振幅
CD-ROM规范中规定,RF信号的最高电平为ITOP,那么I3/ITOP应该在30%至70%之间,I11/ITOP应该在60%以上。它们将是正确识别信号的关键,因为RF信号将经过A/D转换成EFM编码,因此识别的正确性必将关系到数据的正确性。
左图为Jitter较小的RF信号,右为Jitter较大的RF信号,可见右边的信号较为模糊, 由于模拟/数字转换时,以信号的逻辑识别电平为脉冲的翻转点,所以信号越模糊,脉冲翻转的误差也就越大
显然,Jitter的存在将影响RF信号的精度。Jitter的出现,是有多方面原因的,说白了Jitter就是指刻录点的位置偏差,上面讲到的BETA也会对Jitter产生影响。为什么呢?如果OPC设计不良,将造成Pit与Land之间的边缘不清晰,从而影响RF信号的识别波形,如果刻录点的边缘锐利,那么RF信号也就更为锐利清晰。另外,假如刻录的功率不足,也将影响RF信号的振幅,从而给识别造成影响。
由于T3是最常见的刻录点长度,因此Jitter的测试也大多以3T为单位进行,并且分为Pit 3T和Land 3T两部分。面向CD-R/RW的橙皮书最早对CD光盘的Jitter做出了规定,后来相关的标准也加入到新版的红皮书中,而且在黄皮书中也有相关的规定。前两者规定Jitter误差比不能超过15%,即约为35ns,如果达到115ns(50%),则肯定会发生错误,后者则规定Jitter的峰值不能超过50ns。
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