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专家回顾模拟光端机以及数字光端机的区别
发布日期:2015-01-01 06:02:01在人们的现代生活和工作当中,图像系统中已大量采用了以为主导的信号传输方式。光纤传输的主要优点有:
(1)信号传输损耗低,传输距离远。采用多模光纤可达5公里,采用单模光纤达80公里甚至更远;
(2)电视信号具有很宽的频带,远距离传输比较困难。用光纤传输视频信号,传输带宽比较大可达几百兆公里。可保证远距离传输具有很高的信噪比,不需高频补偿。这是常规无法比拟的。
(3)抗干扰性强,无电磁辐射,无信号泄露,无接地和短路问题,系统功耗小。
(4)光纤传输寿命长,普通视频比较多10-15年,的使用寿命长达30-50年。
随之而来的在高速公路、交通、、监控、、工业自动化、电力、海关、水利、银行等领域视频图像、音频、数据、以太网、等开始普遍大量应用。初期模拟调频、调幅、调相光端机在市场上占有相当的比例,其传输方式是将基带的视频、音频、数据等信号调制在某11载频上,通过发射光端机进行光纤传输,然后通过另11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。而内、外工程上开始大量应用的式光端机是将多路模拟基带的视频、音频、数据进行高分辨率数字化,形成高速数字流,然后将多路数字流进行复用,通过发射光端机进行发射,然后通过另11端的接收光端机进行接收,解复用,恢复成各路数字化信号,再通过数字模拟变换(A/D模数转换)恢复成模拟视频、音频、数据。从目前市场情况来看,模拟光端机已逐步退出市场,而数字光端机如雨后春笋般开始在市场上普及,数字代替模拟,这也是光纤通信技术显著的历史发展趋势。由于数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。
模拟与数字光端机究竟有何区别,这也是众多用户所关心的确问题:
1、 光纤上传输的信号方式不11样
顾名思义,模拟光端机上光头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。而数字光端机上光头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11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11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;而数字式光端机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比较大电压幅度误差为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...比较大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1111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还要调制光信号,光信号的非线性也是11个比较重要的因素,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、测试也只能做到将这种变换控制在11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11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-光输出-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,所以也必然是不可消除的,因此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11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11对或11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11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11直所固有且难以解决的问题和缺点。所以模拟光端机传输信号容量有限,11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。如市南华伟业科技有限公司的全数字光端机,比较多可以实现128路视频、音频、数据、以太网、电话在同11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11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11些重要的工程选用数字光端机是11种明智的选择。
6、 价格有所不同
由于体系结构不11样,模拟光端机与数字光端机的价格略有不同,11般来说,单路视频、音频、数据数字光端机较单路模拟光端机价格稍高,四路以上视频、音频、数据数字光端机相反比模拟光端机便宜得多,而传输后的视频效果远高于模拟产品。所以,数字光端机的性价比要高于模拟光端机。
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