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電子工学および電気通信において、ジッタとは、基準クロック信号に関連して、周期的であると想定される信号の真の周期性からのずれのことである。クロックリカバリアプリケーションでは、タイミングジッタと呼ばれる。[ 1 ]ジッタは、ほぼすべての通信リンクの設計において重要であり、通常は望ましくない要素である。
ジッターは、他のすべての時間変動信号と同様に、二乗平均平方根（RMS）やピーク間変位などの指標で定量化できます。また、他の時間変動信号と同様に、ジッターはスペクトル密度で表すこともできます。
ジッタ周期とは、時間とともに規則的に変化する信号特性の最大効果（または最小効果）の2つの時点間の間隔です。 より一般的に引用される数値であるジッタ周波数は、その逆数です。ITU -T G.810では、10 Hz未満の低周波数の偏差をドワーフ、10 Hz以上の高周波数の偏差をジッタ と分類しています。[ 2 ]
ジッターは、電磁干渉や他の信号の搬送波とのクロストークによって発生する可能性があります。ジッターは、ディスプレイモニターのちらつき、パーソナルコンピュータのプロセッサ性能への影響、音声信号へのクリックノイズなどの不要な影響、ネットワーク機器間のデータ伝送損失などを引き起こす可能性があります。許容できるジッターの量は、影響を受けるアプリケーションによって異なります。
クロックジッターに関しては、一般的に使用される指標が3つあります。
電気通信分野では、上記のようなジッタを表す単位として、通常は伝送単位周期の分数でジッタを定量化する単位間隔（UI）が用いられます。この単位はクロック周波数に比例するため、 T1のような比較的低速な相互接続とOC-192のような高速なインターネットバックボーンリンクを比較する上で有用です。マイクロプロセッサのアプリケーションでは、ピコ秒などの絶対単位がより一般的です。度やラジアンの単位も使用されます。
ジッタがガウス分布に従う場合、通常はこの分布の標準偏差を用いて定量化されます。これは、平均値がゼロの分布に対するRMS値に相当します。多くの場合、ジッタ分布はガウス分布とは大きく異なります。これは、電源ノイズなどの外部要因によってジッタが発生する場合に起こり得ます。このような場合、ピークツーピーク測定の方が有用な場合があります。ガウス分布でもなく、意味のあるピークレベルも持たない分布を意味のある形で定量化するために、多くの試みがなされてきました。いずれも欠点はありますが、ほとんどはエンジニアリング作業の目的には十分です。
コンピュータネットワークでは、ジッタはパケット遅延変動、つまりパケットの遅延の変動（統計的ばらつき）を指すことがあります。
ランダムジッタと決定論的ジッタの主な違いの 1 つは、決定論的ジッタは有界であるのに対し、ランダムジッタは無界であることです。[ 3 ] [ 4 ]
ランダムジッタ（ガウスジッタとも呼ばれる）は、予測不可能な電子タイミングノイズです。ランダムジッタは、電気回路の熱ノイズによって引き起こされるため、通常は正規分布に従います[ 5 ] [ 6 ]。
決定論的ジッタは、クロックまたはデータ信号のジッタの一種で、予測可能かつ再現可能です。このジッタのピークツーピーク値は有限であり、その範囲は容易に観測および予測できます。決定論的ジッタは、既知の非正規分布を持ちます。決定論的ジッタは、データストリームと相関がある場合（データ依存ジッタ）と、データストリームと相関がない場合（有限非相関ジッタ）があります。データ依存ジッタの例としては、デューティサイクル依存ジッタ（デューティサイクル歪みとも呼ばれる）や符号間干渉などがあります。
総ジッタ（T ）はランダムジッタ（ R）と決定論的ジッタ（D ）の組み合わせであり、システムの要求ビット誤り率（BER）のコンテキストで計算されます。 [ 7 ]
ここで、 nの値はリンクに要求されるBERに基づいて決定される。
Ethernetなどの通信規格で一般的に使用されるBERは10 −12です。
信号のアナログ-デジタル変換およびデジタル-アナログ変換では、通常、サンプリングは固定周期で周期的であると想定されます。つまり、2 つのサンプル間の時間は同じです。アナログ-デジタル変換器またはデジタル-アナログ変換器へのクロック信号にジッタが存在する場合、サンプル間の時間が変動し、瞬時信号誤差が発生します。誤差は、目的信号のスルーレートとクロック誤差の絶対値に比例します。信号に対するジッタの影響は、ジッタの性質によって異なります。ランダムジッタは広帯域ノイズを追加する傾向があり、決定論的ジッタは、誤ったスペクトル成分、つまりバーディーを追加する傾向があります。場合によっては、1 ナノ秒未満のジッタでも、ナイキスト周波数が22 kHz の変換器の実効ビット分解能を 14 ビットに低下させる可能性があります。[ 8 ]
サンプリングジッタは、高周波信号変換、あるいはクロック信号が特に干渉を受けやすい場合において、重要な考慮事項となる。
デジタルアンテナアレイ では、ADCとDACのジッタが到来方向推定精度[ 9 ] とジャマー抑制の深さ[ 10 ]を決定する重要な要素です。
コンピュータネットワークの文脈では、パケットジッタまたはパケット遅延変動（PDV）は、ネットワーク全体のエンドツーエンド遅延の時間的変動で測定されるレイテンシの変動です。一定の遅延を持つネットワークにはパケットジッタはありません。 [ 11 ]パケットジッタは、ネットワーク平均遅延からの偏差の平均として表されます。[ 12 ] PDVは、ネットワークパフォーマンスの評価における重要なサービス品質要因です。
高速なトラフィックを一時的に送信した後、低速またはゼロレートの送信を一定期間行う場合も、平均送信レートからのずれを表すため、ジッターの一種とみなされることがあります。しかし、レイテンシの変動によって生じるジッターとは異なり、バースト送信は、例えば可変ビットレート送信などにおいて、望ましい特性とみなされる場合もあります。
ビデオまたは画像のジッターは、同期信号の破損またはビデオ伝送中の電磁干渉により、ビデオ画像フレームの水平線がランダムにずれるときに発生します。デジタル画像およびビデオ復元の枠組みの下で、モデルベースのデジッター研究が実施されました。[ 13 ]
シリアルバスアーキテクチャにおけるジッタは、アイパターンによって測定されます。シリアルバスアーキテクチャにおけるジッタ測定には規格が存在します。これらの規格は、ジッタ許容値、ジッタ伝達関数、ジッタ発生などを規定しており、これらの属性に必要な値はアプリケーションによって異なります。該当する場合、準拠システムはこれらの規格に適合する必要があります。
ジッタのテストと測定は、デバイス性能向上のためにデジタル電子回路のクロック周波数が上昇するにつれて、電子技術者にとってますます重要になっています。クロック周波数が高くなると、アイパターンの開口幅が小さくなるため、ジッタに対する許容誤差はより厳しくなります。例えば、最新のコンピュータのマザーボードは、160ピコ秒以下のアイパターン開口幅を持つシリアルバスアーキテクチャを採用しています。これは、同等の性能を持つパラレルバスアーキテクチャ（アイパターン開口幅が1000ピコ秒程度になる場合もある）と比較すると、非常に小さい値です。
ジッタは、テスト対象の回路の種類に応じてさまざまな方法で測定および評価されます。[ 14 ]いずれの場合も、ジッタ測定の目的は、ジッタが回路の正常な動作を妨げないことを確認することです。
ジッタ耐性に関するデバイス性能試験では、専用の試験装置を用いて電子部品にジッタを注入することがある。
フレームグラバーのピクセルジッターを測定する際には、アナログ波形をデジタル化して得られたデータストリームを解析するという、より間接的なアプローチが用いられる。[ 15 ]
アンチジッタ回路（AJC）は、クロック信号のジッタを低減するために設計された電子回路の一種です。AJCは、出力パルスのタイミングを調整して、理想的なクロックにより近いタイミングになるように動作します。デジタル通信におけるクロック回路やデータリカバリ回路、アナログ-デジタル変換器やデジタル-アナログ変換器などのデータサンプリングシステムで広く使用されています。アンチジッタ回路の例としては、位相同期ループ（PLL）や遅延同期ループ（LDLL）などがあります。
ジッタバッファまたはデジッタバッファは、パケット交換ネットワークでキューイングによって発生するジッタを相殺し、ネットワーク経由で送信されるオーディオまたはビデオメディアストリームの連続再生を保証するために使用されるバッファです。 [ 16 ] デジッタバッファによって相殺できる最大ジッタは、メディアストリームの再生を開始する前に導入されるバッファリング遅延に等しくなります。パケット交換ネットワークのコンテキストでは、ジッタよりもパケット遅延変動という用語が好まれることがよくあります。
一部のシステムでは、変化するネットワーク特性に合わせてバッファリング遅延を調整できる、高度な遅延最適化デジッタバッファが使用されています。この適応ロジックは、メディアパケットの到着特性から算出されたジッタ推定値に基づいています。適応型デジッタリングに伴う調整では、メディア再生に不連続性が生じるため、リスナーや視聴者が気づく可能性があります。適応型デジッタリングは通常、音声活動検出を含む音声再生に対して行われます。音声活動検出では無音期間の長さを調整できるため、適応による知覚的な影響を最小限に抑えることができます。
デジッタライザーは、デジタル信号のジッタを低減する装置です。[ 17 ]デジッタライザーは通常、信号を一時的に保存し、入力信号の平均レートに基づいて再送信する弾性バッファで構成されています。デジッタライザーは、低周波ジッタ（ワンダー）の除去には効果的でない場合があります。
サンプリングジッターの影響を最小限に抑えるようにフィルタを設計することができる。[ 18 ]
ジッタ信号は固有モード関数（IMF）に分解することができ、これらはさらにフィルタリングやジッタ除去に適用することができる。
