光纤传输方案设计讨论.doc

光纤传输方案设计讨论本文将就光纤模拟传输方案及工程应用方面加以讨论，最后会将比较光纤数字传输与光纤模拟传输。一 光纤模拟传输方案1 选择AM还是FM众所周知，模拟光纤传输调制技术分为AM和FM两大类。其调制方式比较见下表AMFM系统允许光衰减（optic attenuator）小较大视频信号传输带宽(transmission bandbroad)/ 路小大传输信噪比（S/N）低高传输载噪比(C/N)高低对光源线形的要求高低抗干扰性差好因为AM调制技术较FM技术成熟，且结构简单，所以早期的远程监控传输工程中，以AM调制技术为主。但FM调制抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输对非线形失真要求不高，随着FM调制技术的成熟，光器件，电器件精度的提高，FM调制逐渐取代AM调制成为市场的主流。2传输距离的考虑视频模拟信号在光纤中的传输有两个关键的指标：S/N和DG，分别表达传输信号噪声大小及线形好坏。一般电视传输线路标准可分为两类：其一是高标准的播像室传输线路，要求S/N（峰-峰/均方根）=56dB，微分增益DG=0.3 dB；其二是普通质量的用户电视网， 要求S/N（峰-峰/均方根）=40dB，微分增益DG=2 dB。光纤模拟电视传输系统就是按照这两类要求分别设计的，其中闭路电视中光纤模拟传输的技术标准是按照播像室传输线路标准设计的。在进行长距离传输设计时，应该充分考虑光传输设备生产厂家提供的技术手册。如果传输距离过长或者某些指标超出正常标准，应加以求证。强行长距离应用：模拟电视信号长距离传输时，由于噪声线形失真的积累，造成终端图像闪烁，细节模糊，轮廓不清，图像质量严重劣化，如果长时间注视屏幕会对人眼造成伤害；片面加强出纤光功率：虽然短时间内图像效果能达到肉眼可接受的地步，但随着时间增长，伴随着光电器件的老化，图像质量会在较短的时间内迅速下降到难以接受的程度。 因此，在设备选型时应注意多方考察设备供应商的综合实力。3 传输系统的安全性电信上的光纤传输设备中，为维护系统的安全，常备光路倒换系统，以保证可*传输；闭路电视光纤传输系统中，基本是点对点传输，不存在倒换设备，因此设计时应该考虑系统整体的安全性。随着光纤价格的进一步下降，应该尽量避免采用大容量（如32路16路视频音频设备）的光纤传输设备，而采用小容量（如8路，甚至4路视音频设备）传输设备以保证系统整体的安全性。这样，尽管暂时成本会增加少许，但从长远角度看，以费用换安全的作法是值得的。设计时也要考虑系统的可维护性，如系统可防雷击，可带电插拔，带自恢复保险丝；结构简单，功耗低；输出光功率无须调节可自适应距离等等。二 三种特殊工程应用1 RS-485总线控制由于RS-485总线传输距离长，工业控制中常采用RS-485总线方式控制多台工业设备，有些应用中要求采用二线传输半双工RS-485信号或者四线传输全双工RS-485信号，其应用如下图2 采用COAX控制随着监控市场的发展，快速球型摄像机逐渐成为应用的热点，其所用控制线类型有两种：一种是控制信号线与视频信号线分开；另一种是视频信号与控制信号合用一条同轴电缆，俗称同轴视控。同轴视控光纤传输设备，其连接方式如下：3 数据手握手连接矩阵码输出端口较少，如AD2150只有四端口，所以要控制较多设备时必须增加码分配器，但是如果控制设备比较少时，通过光纤传输设备控制下面的解码器可采用如下方式：同样，如果解码器或者其他工业设备距离较近时，也可以采用如下方式：三 模拟光纤传输与数字光纤传输监控的光纤传输行业中，数字光纤传输是未来发展的趋势。数字光纤传输一般可分为两大类：一类是非压缩数字化光纤传输；另一类是压缩数字化传输。它们的应用都是点对点传输，与模拟光纤传输应用方式相同。其比较如下表：数字非压缩传输数字压缩传输 模拟传输图像解析度好一般最好所需带宽高低中传输指标BERBERS/N，DG，DP终端图像损耗损耗小损耗大损耗小码速率高低中设备价格贵中低模拟光纤传输中，由于系统噪声，非线形失真的积累，会影响到DG，DP，接收端图像解析度相比源图像（摄像机输出图像）有损耗，体现在图像方面为细节模糊；数字光纤传输过程中，源图像在前端经过A/D转换，已经存在图像损耗，如果采用压缩图像方式传输，其损耗会更大