视频模拟光纤传输系统解决方案
表3 由表3可知,1310nm波长的光在G.652光纤上传输时,决定其传输距离限制的是衰减因数;因为在1310nm波长下,光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0,在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。
1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小,单纯从衰减因数考虑,1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离,但是实际情况并非如此,单模光纤带宽B与色散因数D的关系为:
B=132.5/(Dl*D*L)GHz
其中L为光纤的长度,Dl为谱线宽度,对于1550nm波长的光,其色散因数如表3为20 ps/(nm.km),假设其光谱宽度等于1nm,传输距离为L=50公里,则有:
B=132.5/(D*L)GHz=132.5MHz
也就是说,对于模拟波形,采用1550nm波长的光,当传输距离为50公里时,传输带宽已经小于132.5 MHz,如果基带传输频率F为150MHz,那么传输距离已经小于50km,况且实际应用中,光源的谱线宽度往往大于1nm。
从上式可以看出,1550nm波长的光在G.652光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。
视频信号的DG(微分增益),DP(微分相位),S/N(信噪比)
DG(微分增益):在PAL制电视信号中,彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上,而色副载波又是迭加在亮度信号上的,色副载波的幅度决定彩色信号的饱和度。视频信号的DG失真是指系统的增益特性随输入信号的电平而变化。通俗的说,由于亮度消隐电平变到白电平时,在视频通道输出端产生色度信号幅度的变化,这样,在亮的部分和暗的部分,其彩色饱和度,色调(尤其是饱和度)均有不同的变化。
DP(微分相位):在PAL制电视信号中,彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上,而色副载波又是迭加在亮度信号上的,色副载波的相位决定彩色信号的色调。视频信号的DG失真是指上系统的相移特性随输入视频信号而变化。传输线路上的相移量随不同亮度电平而变化,则色同步和色副载波之间相移就起变化,于是画面亮的部分和暗的部分的色调就不同
S/N(信噪比):在电视信号传输中,常用信号功率的峰峰值和噪声的有效值之比表示其值。
光纤传输设备的视频指标检测及常用仪器
(1)工业监控中,由于模拟调频信号的解调噪声谱呈三角形状,随着基带频率的增高,解调噪声也越来越大,随着S/N的下降,图象质量也不断下降,表现在监视器画面上为有规则的的细斜纹图案,飘动状干扰图案,雪花等等。
当调制波形是模拟信号时,则检波后信号电平随信号频率的增高而降低,表现为非线形失真,使基波的谐波分量增加,从而影响到DG(微分增益),DP(微分相位)。 DG微分增益不满足要求。色度信号的幅度在不同的亮度电平上发生了变化,色度信号的幅度变化导致色饱和度发生变化。这样,在屏幕的亮度发生变化时,图像的色饱和度也要发生变化,亮电平时的红色在睛电平时可能变为浅红或深红,造成图像失真。DP 微分相位不满足要求。色度信号的相位在不同的亮度电平上发生了变化,色度信号相位变化导致色彩发生变化。这样,在亮度电平发生变化时,图像的颜色也要发生变化,造成失真。
(2) 众所周知光衰减器通常采用空气衰减或偏振片衰减以增加传输损耗,数字信号光纤传输时,可用BER表示其传输质量的好坏,并且可采用增加光衰减器的方法来测试接收机的灵敏度。但是多路视频模拟信号在光纤中传输时,更多的要考虑噪声影响及系统的非线形失真(包括光器件和光纤的非线形失真),所以如果采用添加光衰减器所测试出的光功率只是单纯的功率量,其引入的系统信号噪声、S/N、系统的非线形失真是无法通过添加光衰减器的方法模拟。最好的方法是采用实际距离的光纤进行检测。
(3) 视频方面有反射损耗、介入增益及其稳定度、视频杂波、视频非线性和视频线性失真五大指标,并以此来反映模拟信号的通道质量。
光纤传输方面有光功率、栽噪比、接受灵敏度反映光纤传输质量。
有以下几个测试参数:
1、出纤光功率
2、信噪比
3、微分增益
4、微分相位
5、视频信号幅度
6、视频波形监测及色度相位监测
(4)测试仪器:
1、频谱分析仪
2、试信号发生器
3、量示波器
4、波形监视仪
5、视频综合测试仪
6、示波器
7、光功率计
可选用以下仪器方案:
(1) Tek 2715有线电视频谱分析仪;
(2) TSG-271PAL电视测试信号发生器;
(3) VM700T全自动视频综合测试仪;
(4) Tek1711B电视波形监视器
(5) Tek1721矢量示波器
(6) TOP-200光功率计
设计方案(选用设备)要考虑的安全、有效的维护保证和成本因素
首先,电信上的光纤传输设备中,为维护系统的安全,一般具备环路系统,
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