节能、高性能的3G-SDI解决方案

模拟系统不同的是，数字系统性能不会缓缓下降，而是无误差地工作直到系统彻底损坏。通常采用音律测试方法对系统的稳定性进行评价，即改变数字信号一个或多个参数直到使该数字系统失效，最直接的音律测试方法是加入电缆进行音律测试。虽然视频信号经过编码成为数字数据流，但是在本质上SDI信号仍然是模拟的，并且仍然会受到衰减和相移等失真的影响，较长的电缆容易产生信号丢失及相移，使信号出现失真，我们在接收端加入一个额外的电缆均衡器以补偿失真。在电缆传输中，由于电缆的频率响应特性，信号会产生损失和相移等失真，均衡器可以为失真信号提供补偿，我们可以通过加入更长的电缆对接收端的均衡范围、噪声性能等特性作出评价。这种音律测试特别在使用SDI的病态信号时是非常有意义的，因为它基本上模拟了真实的状况。串行数字系统对病态信号的处理是很困难的，在这种低频的极差图形中，其中一区用于测试均衡器，另一区可以用来检查接收器的锁相环的性能。NS的3G-SDI均衡器有能力在3G时均衡120米电缆长度的距离，从图5可以看出使用NS的3G-SDI产品，是很容易满足SMPTE的指标的。

　　SDI信号经过长距离传输时信号质量会变差，为了补偿长距离传输的损耗并重建视频信号的幅度，需要加入一个额外的电缆均衡器。然而均衡器无法去除信号中固有的抖动与噪声，因此为了不使整个信号链路的抖动被堆积，不建议采用均衡器输出做多点传输，推荐在分传前利用时钟恢复器重新产生干净的信号，需要注意的是时钟恢复器需要均衡器在再次产生数据之前重建信号的幅度并打开眼图。有时候信号在系统间传输时，传输的介质可能是背板而不是电缆，这种情况下使用另外的电缆均衡器也可以补偿信号的损失，但是无法达到成本最优化。由于背板不会太长，因此无源均衡器是更为理想的方案，它具有很低的价格且不消耗功率。

　　时钟恢复器及电缆驱动器均广泛应用于路由器中，以大型路由器为例，两者的功耗可占总功耗的40%左右。有时候在应用时并不是每个输出通道都是激活的，如果能够关断这些空闲或未使用的通道，则可以有效地减少功耗。NS的LMH0303电缆驱动器具有输入信号丢失告警和输出电缆检测功能，使系统设计更加容易。当输入信号丢失时，LOS（Loss of Signal）将输出一个信号通知系统，由其决定是否关断这个设备的通道。同样，通过输出的告警信号可以了解输出电缆是否没有连接或不可靠。这类电缆驱动器和时钟恢复器都能处于深功率节省方式，分别能节约3mW和10mW的功耗。

　　应用实例

　　交叉点开关是一个标准的模块，它经常在开关电路和复用器中使用，例如在汽车娱乐和导航系统中，多个不同的视频信号输入源和多个不同的显示设备，需要在任意的显示设备上显示任意输入源，运行和休眠的时钟需要分配到不同的目的。图6显示的第一个实例是一个小型视频路由器、2.97G串行视频数据信号被分配到不同的位置。DS25CP104是LVDS交叉点开关系列中的一员，它可以处理直流到3.125Gbps的高速信号，具有非常低的抖动和很低的功耗，而且每个通道都可以通过SM总线监控和读取LOS的状态，LOS可以用来关断无用的通道。由于具有非常简单的SDI设备的接口、非常低的抖动和宽范围的数据率，使它广泛应用在开关和布线应用中。另外器件封装很小，是6×6mm的管脚排列。第二个例子是DS25BR204的应用，这个是非常简单的从2个可选的输入去复制4路信号的方法，同样具有LOS功能，可以实现功率的优化。

　　对于这类快速出现的用于3G-SDI传送的SMPTE424M标准，美国国家半导体公司是业界完整方案的最早的供应商，产品包括自适应均衡器、时钟恢复器、电缆驱动器、串行器、解串器、交差点开关等，这些产品满足SDI的每个应用，适用于各式各样的SDI系统。一个大型的布线系统，可能会需要所有的产品。在功耗要求越来越高的今天，一些产品的关断功耗可以只有3mW，信号丢失告警和电缆连接检测大大地简化了系统的设计。