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光端机解调
一、 光纤视频传输系统发展之现状
目前国内外光纤视频传输系统主要以模拟视频光端机为主,其传输方式是将基带的视频、音频、数据等信号调制在某一载频上,通过发射光端机进行光纤传输,然后通过另一端的接收光端机进行解调,恢复成相应的基带视频、音频、数据信号。该类型的光纤传输系统在早期的光纤视频传输系统中有大量的应用,随着时间的推移,该系统逐渐暴露出以下缺点:传输时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差,系统扩展极为不便等。
随着对模拟光纤视频传输系统的否定,国外的一些厂家开始对数字光纤视频传输系统进行研发。并且推出其于8位数字编码技术的数字光纤视频传输系统,由于该系统采用了8位的数字编码技术,注定只能成为一个过渡型的产品,在数字处理技术和方式,视频传输质量,对系统的兼容性,扩展性,工作稳定性等等上不尽如意,该类系统在国内外只有一些小规模的应用。
二、 模拟光纤视频传输系统与数字光纤视频传输系统之区别:
1、 光纤上传输的信号方式不一样
顾名思义,模拟光端机上光器件发射的光信号是模拟光调制信号,它随输入的模拟载波信号的幅度、频率、相位变化引起光信号幅度、频率、相位变化而分别称为调幅、调频、调相光端机。而数字光端机上光器件发射的光信号是数字信号即0或1对应光信号强、弱两种状态,不同的0和1组合代表不同幅度的视频、音频、数据信号。
2、 模拟信号传输输入和输出处理方式不一样
无论模拟、数字光端机,对输入的基带的视频、音频、数据信号都必须进行处理。对于模拟调幅光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的幅度随视频、音频、数据的幅度变化而变化;对于模拟调频光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的频率随视频、音频、数据的幅度变化而变化;对于模拟调相光端机,处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制,使高频载波信号的相位随视频、音频、数据的幅度变化而变化。而数字式光端机对对输入的基带的视频、音频、数据进行高分辨率的模拟-数字转换,如1Vp-p幅度范围的幅度信号利用12bits的数字信号来表示,1V等分成4096,因此模数转换后引起的最大电压幅度误差为1/4096V(约2.5mV),此误差电压称为量化误差电压,各种幅度的电压数值从0V、1/4096V、2/4096V...最大1V分别对应的数字编码为000000000000、000000000001、000000000010...111111111111。数字编码信号直接控制光头发射的光信号的强、弱两种状态(对应0或1),接收光端机再将数字编码进行数字-模拟转换,恢复成原始的基带的视频、音频、数据信号。
3、 处理方式的不同,引起的视频、音频、数据信号信号失真、变畸变、干扰不同
模拟光端机由于要进行调幅、调频、调相,所以模拟信号的幅度的变化与载波信号因调制而引起的幅度、频率、相位的变化是否为一一对应的线形关系成为拟光端机质量好坏的关键,到目前为止,很难做到真正线性调制,非线形必然引起信号失真;同时调制好的载波信号信号还要调制光信号,光信号的非线性也是一个非常重要的因素,众所周知,光器件的非线性与环境温度变化、工作电压的稳定性、光发射功率有很大的影响,因此光器件在生产时需进行7-10天的热循环老化等等工艺筛选、老化、测试也只能以将这种变换控制在一定的范围;光信号在光纤中长距离传输,会引起光信号的功率衰减,传输频率漂移、相位失真,光信号色散效应同样也会引起光信号畸变;光信号到达接收端,接收光器件仍然要引起非线性失真,由光电转换后的模拟信号进入解调,解调与调制一样会产生非线性畸变。所以综合模拟光端机,从输入信号调制-电光转换-光输-光电转换-解调这五个过程,都会引起非线形失真,而这些信号畸变失真是固有的所以是不可消除的,所以模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很难达到很满意的效果。数字式光端机仅只有模数转换的量化误差(如1V视频信号12bits时仅为2.5mv),不足以引起信号畸变。
4、 多路信号同传引起的交调失真
在现场监控应用中,用户可能有许多各种信号,如视频图像、音频、数据、以太网、电话或其它用户自定义的信号,每种信号分别用一对光端机来传输,必然价格昂贵,所以为了提高光纤的利用效率,降低成本,必须的各种信号在光端机进行复用,以便在一对或一根光纤上传输。对调频、调幅、调相光端机来讲,传输10/100M以太网信号或多路电话等高速信号是难以做到的,将多路视频或音频信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。所以目前市场上不乏很多著名国外品牌的调频、调幅、调相光端机多路视频、音频、数据同传时经常出现相互干扰的现象,这些不稳定的现象都是模拟调制技术长期以来一直所固有的缺点。所以模拟光端机传输信号容量有限,一般不会超过4路信号同传。而数字光端机传输的是数字信号,很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。最多可以实现128路视频、音频、数据、以太网、电话在同一根光纤上传输而无任何交调干扰。
5、 稳定性不同
模拟调制光端机由于采取载波调制方式,载波及光头很容易受环境温度影响。出现传输质量随环境变化而变化的缺点。正因为这种缺点,对一些大型、重要工程来讲,模拟光端机的维护成了很令人头疼的问题,由此也给很多工程承包商或业主带来了很大不满。所以对一些重要的工程选用数字光端机是一种明智的选择。
市场篇
作为新一代的光纤视频传输系统,在市场上有着非常广阔的应用前景,首先,它的应用范围非常广,在智能交通系统(ITS)、城市道路监控、安全防范系统(CCTV)、智能小区(大厦)、校园网、工业监控(电力、化工、钢铁、铁路等)、军事监控(边境、军事基地)、会议电视
、广播电视(节目传输、现场直播等)系统中,它是干线传输中的主要设备,而上述行业正是近年来发展讯猛的行业。
资料来源:中国交通信息杂志
第二,模拟视频光纤传输系统大量充斥市场,基于模拟视频光纤传输系统的不稳定,使得该类系统的用户处于长期疲于奔命的局面,大量的维护和维修工作使其营运成本进一步增加。苦于没有更新换代的产品,可以说该类系统的用户一直处于“水深火热”中,而数字视频光纤传输系统的出现,大大的缓解了用户的压力,而作为视频光纤传输系统的发展方向,数字视频光纤传输系统的先进性,扩展性,兼容性,稳定性将逐步为用户所接受,最终将取代现有的模拟视频光纤传输系统。
作为一种新型的,更新换代的光纤传输系统,在它处于研发阶段的时候就备受人们关注。在模拟视频光纤传输系统时代,国内市场被大量的国外品牌所占据,尽管国内有部分厂家在这些方面进行了一些工作,但都仅限于起步阶段。而在数字视频光纤传输系统,国内国外的厂家都处于同一阶段,谁最先研发出来,就可以抢得市场先机。
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