चरण रव

संकेत प्रसंस्करण में, चरण शोर एक  तरंग  के चरण (तरंगों) में यादृच्छिक उतार-चढ़ाव का आवृत्ति-डोमेन प्रतिनिधित्व होता है, जो पूर्ण आवधिकता (जिटर) से समय-डोमेन विचलन के अनुरूप होता है। सामान्यतया,  आकाशवाणी आवृति  इंजीनियर एक  थरथरानवाला  के चरण शोर की बात करते हैं, जबकि  डिजिटल प्रणाली  इंजीनियर एक घड़ी के जिटर के साथ काम करते हैं।

परिभाषाएँ
ऐतिहासिक रूप से चरण शोर के लिए दो परस्पर विरोधी अभी तक व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली परिभाषाएँ हैं। कुछ लेखक चरण शोर को केवल सिग्नल के चरण के वर्णक्रमीय घनत्व  के रूप में परिभाषित करते हैं, जबकि दूसरी परिभाषा चरण स्पेक्ट्रम को संदर्भित करती है (जो वर्णक्रमीय घनत्व#संबंधित अवधारणाएं) संकेत के  वर्णक्रमीय अनुमान  से उत्पन्न होती हैं। दोनों परिभाषाएँ वाहक से अच्छी तरह से हटाई गई ऑफ़सेट फ़्रीक्वेंसी पर समान परिणाम देती हैं। हालांकि, क्लोज-इन ऑफ़सेट में, दो परिभाषाएँ भिन्न होती हैं। आईईईई चरण शोर को परिभाषित करता है $ℒ(f) = S_{φ}(f)/2$ जहां चरण अस्थिरता $S_{φ}(f)$ सिग्नल के चरण विचलन का एक तरफा वर्णक्रमीय घनत्व है। यद्यपि $S_{φ}(f)$ एक तरफा कार्य है, यह चरण में उतार-चढ़ाव के डबल-साइडबैंड वर्णक्रमीय घनत्व का प्रतिनिधित्व करता है।  प्रतीक $ℒ(f)$ को L#व्युत्पन्न चिह्न, प्रतीक और संक्षिप्ताक्षर कहा जाता है|(कैपिटल या अपरकेस) स्क्रिप्ट L.

पृष्ठभूमि
एक आदर्श इलेक्ट्रॉनिक थरथरानवाला  एक शुद्ध साइन तरंग उत्पन्न करेगा। फ़्रीक्वेंसी डोमेन में, यह ऑसिलेटर की फ़्रीक्वेंसी पर  डिराक डेल्टा समारोह  (पॉज़िटिव और नेगेटिव कॉन्जुगेट्स) की एक जोड़ी के रूप में दर्शाया जाएगा; यानी, सभी सिग्नल की  शक्ति (भौतिकी)  एक ही आवृत्ति पर होती है। सभी वास्तविक ऑसिलेटरों में  चरण संशोधित   इलेक्ट्रॉनिक शोर  घटक होते हैं। चरण शोर घटक आसन्न आवृत्तियों के लिए एक संकेत की शक्ति फैलाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप शोर  साइडबैंड  होते हैं। थरथरानवाला चरण शोर में अक्सर कम आवृत्ति  झिलमिलाहट शोर  शामिल होता है और इसमें सफेद शोर शामिल हो सकता है।

निम्नलिखित शोर-मुक्त सिग्नल पर विचार करें:

चरण शोर इस सिग्नल में φ द्वारा दर्शाई गई अनेक संभावनाओं में से चुनी हूई प्रक्रिया  को सिग्नल में निम्नानुसार जोड़ा जाता है:

चरण शोर एक प्रकार का साइक्लोस्टेशनरी शोर  है और जिटर से निकटता से संबंधित है, विशेष रूप से महत्वपूर्ण प्रकार का चरण शोर है जो ऑसीलेटर चरण शोर द्वारा उत्पादित होता है।

चरण शोर ($ℒ$) आमतौर पर dBc /Hz की इकाइयों में व्यक्त किया जाता है, और यह वाहक से एक निश्चित ऑफ़सेट पर केंद्रित 1 Hz बैंडविड्थ में निहित वाहक के सापेक्ष शोर शक्ति का प्रतिनिधित्व करता है। उदाहरण के लिए, एक निश्चित सिग्नल में 10 kHz के ऑफ़सेट पर -80 dBc/Hz का फेज़ शोर हो सकता है और 100 kHz के ऑफ़सेट पर -95 dBc/Hz हो सकता है। चरण शोर को एकल-साइडबैंड या डबल-साइडबैंड मूल्यों के रूप में मापा और व्यक्त किया जा सकता है, लेकिन जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, IEEE ने परिभाषा को डबल-साइडबैंड PSD के आधे के रूप में अपनाया है।

घबराना रूपांतरण
चरण शोर को कभी-कभी मापा जाता है और एकीकृत करके प्राप्त शक्ति के रूप में व्यक्त किया जाता है $v(t) = Acos(2πf_{0}t)$ ऑफ़सेट फ़्रीक्वेंसी की एक निश्चित सीमा पर। उदाहरण के लिए, चरण शोर -40 dBc 1 kHz से 100 kHz की सीमा में एकीकृत हो सकता है। इस एकीकृत चरण शोर (डिग्री में व्यक्त) को निम्न सूत्र का उपयोग करके जिटर (सेकंड में व्यक्त) में परिवर्तित किया जा सकता है:
 * $$\text{jitter (seconds}) = \frac{\text{phase error (} {}^\circ \text{)}}{360^\circ \times \text{frequency (hertz)}}$$

उस क्षेत्र में 1/f शोर की अनुपस्थिति में जहां चरण शोर -20 प्रदर्शित करता हैdBc/दशक ढलान (लीसन का समीकरण), वर्गमूल औसत का वर्ग  चक्र जिटर चरण शोर से संबंधित हो सकता है:
 * $$\sigma^2_c = \frac{f^2 \mathcal{L}\left(f\right)}{f_\text{osc}^3}$$

वैसे ही:
 * $$\mathcal{L}\left(f\right) = \frac{f_\text{osc}^3 \sigma_c^2}{f^2}$$

नाप
चरण शोर को स्पेक्ट्रम विश्लेषक का उपयोग करके मापा जा सकता है यदि स्पेक्ट्रम विश्लेषक के स्थानीय ऑसीलेटर के संबंध में परीक्षण (डीयूटी) के तहत डिवाइस का चरण शोर बड़ा है। ध्यान रखा जाना चाहिए कि देखे गए मान मापा संकेत के कारण हैं और स्पेक्ट्रम विश्लेषक के फिल्टर के आकार कारक नहीं हैं। स्पेक्ट्रम विश्लेषक आधारित माप कई दशकों की आवृत्ति पर चरण-शोर शक्ति दिखा सकता है; उदा., 1 Hz से 10 MHz। विभिन्न ऑफसेट आवृत्ति क्षेत्रों में ऑफसेट आवृत्ति वाला ढलान शोर के स्रोत के रूप में सुराग प्रदान कर सकता है; उदाहरण के लिए, कम आवृत्ति झिलमिलाहट का शोर 30 dB प्रति दशक (= 9 dB प्रति सप्तक) घट रहा है। चरण शोर मापन प्रणाली स्पेक्ट्रम विश्लेषक के विकल्प हैं। ये प्रणालियां आंतरिक और बाहरी संदर्भों का उपयोग कर सकती हैं और अवशिष्ट (योगात्मक) और पूर्ण शोर दोनों के मापन की अनुमति देती हैं। इसके अतिरिक्त, ये सिस्टम कम-शोर, निकट-से-वाहक, माप कर सकते हैं।

स्पेक्ट्रल शुद्धता
एक आदर्श इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर का साइनवेव आउटपुट फ्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम में सिंगल लाइन है। एक व्यावहारिक दोलक में ऐसी पूर्ण वर्णक्रमीय शुद्धता प्राप्त करने योग्य नहीं है। एक सुपरहेटरोडाइन रिसीवर  के लिए स्थानीय ऑसिलेटर में चरण शोर के कारण स्पेक्ट्रम लाइन का प्रसार कम से कम होना चाहिए क्योंकि यह IF (मध्यवर्ती आवृत्ति) एम्पलीफायर में फिल्टर द्वारा रिसीवर फ्रीक्वेंसी रेंज को प्रतिबंधित करने के उद्देश्य को पराजित करता है।

यह भी देखें

 * एलन विचरण
 * झिलमिलाहट शोर
 * लेसन का समीकरण
 * अधिकतम समय अंतराल त्रुटि
 * शोर वर्णक्रमीय घनत्व
 * वर्णक्रमीय घनत्व
 * वर्णक्रमीय चरण
 * ऑप्टो-इलेक्ट्रॉनिक ऑसिलेटर

आगे की पढाई

 * Ulrich L. Rohde, A New and Efficient Method of Designing Low Noise Microwave Oscillators, https://depositonce.tu-berlin.de/bitstream/11303/1306/1/Dokument_16.pdf
 * Ajay Poddar, Ulrich Rohde, Anisha Apte, “ How Low Can They Go, Oscillator Phase noise model, Theoretical, Experimental Validation, and Phase Noise Measurements”, IEEE Microwave Magazine, Vol. 14, No. 6, pp. 50–72, September/October 2013.
 * Ulrich Rohde, Ajay Poddar, Anisha Apte, “Getting Its Measure”, IEEE Microwave Magazine, Vol. 14, No. 6, pp. 73–86, September/October 2013
 * U. L. Rohde, A. K. Poddar, Anisha Apte, “Phase noise measurement and its limitations”, Microwave Journal, pp. 22–46, May 2013
 * A. K. Poddar, U.L. Rohde,  “Technique to Minimize Phase Noise of Crystal Oscillators”, Microwave Journal, pp. 132–150,  May 2013.
 * A. K. Poddar, U. L. Rohde, and E. Rubiola, “Phase noise measurement: Challenges and uncertainty”, 2014 IEEE IMaRC, Bangalore, Dec 2014.
 * Ulrich L. Rohde, A New and Efficient Method of Designing Low Noise Microwave Oscillators, https://depositonce.tu-berlin.de/bitstream/11303/1306/1/Dokument_16.pdf
 * Ajay Poddar, Ulrich Rohde, Anisha Apte, “ How Low Can They Go, Oscillator Phase noise model, Theoretical, Experimental Validation, and Phase Noise Measurements”, IEEE Microwave Magazine, Vol. 14, No. 6, pp. 50–72, September/October 2013.
 * Ulrich Rohde, Ajay Poddar, Anisha Apte, “Getting Its Measure”, IEEE Microwave Magazine, Vol. 14, No. 6, pp. 73–86, September/October 2013
 * U. L. Rohde, A. K. Poddar, Anisha Apte, “Phase noise measurement and its limitations”, Microwave Journal, pp. 22–46, May 2013
 * A. K. Poddar, U.L. Rohde,  “Technique to Minimize Phase Noise of Crystal Oscillators”, Microwave Journal, pp. 132–150,  May 2013.
 * A. K. Poddar, U. L. Rohde, and E. Rubiola, “Phase noise measurement: Challenges and uncertainty”, 2014 IEEE IMaRC, Bangalore, Dec 2014.
 * A. K. Poddar, U. L. Rohde, and E. Rubiola, “Phase noise measurement: Challenges and uncertainty”, 2014 IEEE IMaRC, Bangalore, Dec 2014.