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數字光端機与模拟光端机的区别

宝盈国际:本站 日期:2019-05-30 

目前在高速公路、交通、監控、安防、工業自動化、電力、海關、水利、銀行等領域,視頻、音頻、數據、以太網、電話光端機等開始普遍大量應用。初期模擬調頻、調幅、調相光端機在市場上占有相當的比例,其傳輸方式是將基帶的視頻、音頻、數據等信號調制在某一載頻上,通過發射光端機進行光纖傳輸,然後通過另一端的接收光端機進行解調,恢複成相應的基帶視頻、音頻、數據信號。

而國內、國外工程上開始大量應用的數字式光端機是將多路模擬基帶的視頻、音頻、數據進行高分辨率數字化,形成高速數字流,然後將多路數字流進行複用,通過發射光端機進行發射,然後通過另一端的接收光端機進行接收,解複用,恢複成各路數字化信號,再通過數字模擬變換恢複成模擬視頻、音頻、數據。

从目前市场情况来看,模拟光端机已逐步退出市场,而數字光端機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。由于數字光端機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數字光端機。

那麽,數字光端機与模拟视频光端机究竟有何区别,这也是众多用户所关心的问题,下面就从以下几个方面进行介绍數字光端機与模拟光端机的区别:

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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。而數字光端機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一样

无论模拟、數字光端機,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。

而數字式光端機對對輸入的基帶的視頻、音頻、數據進行高分辨率的模擬-數字轉換,如1Vp-p幅度範圍的幅度信號利用12bits的數字信號來表示,1V等分成4096,因此模數轉換後引起的最大電壓幅度誤差爲1/4096V(約2.5mV),此誤差電壓稱爲量化誤差電壓,各種幅度的電壓數值從0V、1/4096V、2/4096V...最大1V分別對應的數字編碼爲000000000000、000000000001、000000000010...111111111111。數字編碼信號直接控制光頭發射的光信號的強、弱兩種狀態(對應0或1),接收光端機再將數字編碼進行數字-模擬轉換,恢複成原始的基帶的視頻、音頻、數據信號。

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

模擬光端機由于要進行調幅、調頻、調相,所以模擬信號的幅度的變化與載波信號因調制而引起的幅度、頻率、相位的變化是否爲一一對應的線形關系成爲擬光端機質量好壞的關鍵,到目前爲止,很難做到真正線性調制,非線形必然引起信號失真;同時調制好的載波信號信號還要調制光信號,光信號的非線性也是一個非常重要的因素,衆所周知,光器件的非線性與環境溫度變化、工作電壓的穩定性、光發射功率有很大的影響,因此光器件在生産時需進行7-10天的熱循環老化等等工藝篩選、老化、測試也只能以將這種變換控制在一定的範圍。

光信號在光纖中長距離傳輸,會引起光信號的功率衰減,傳輸頻率漂移、相位失真,光信號色散效應同樣也會引起光信號畸變;光信號到達接收端,接收光器件仍然要引起非線性失真,由光電轉換後的模擬信號進入解調,解調與調制一樣會産生非線性畸變。所以綜合模擬光端機,從輸入信號調制-電光轉換-光輸-光電轉換-解調這五個過程,都會引起非線形失真,而這些信號畸變失真是固有的所以是不可消除的,所以模擬光端機傳輸視頻圖象、音頻質量、數據的效果很難達到很滿意的效果。數字式光端機僅只有模數轉換的量化誤差(如1V視頻信號12bits時僅爲2.5mv),不足以引起信號畸變。

電話光端機

4、 多路信号同传引起的交调失真

在現場監控應用中,用戶可能有許多各種信號,如視頻圖像、音頻、數據、以太網、電話或其它用戶自定義的信號,每種信號分別用一對光端機來傳輸,必然價格昂貴,所以爲了提高光纖的利用效率,降低成本,必須的各種信號在光端機進行複用,以便在一對或一根光纖上傳輸。對調頻、調幅、調相光端機來講,傳輸10/100M以太網信號或多路電話等高速信號是難以做到的,將多路視頻或音頻信號混合調頻、調幅、調相在某一載波上必然會引起各種鏡像、交調幹擾。

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。而數字光端機传输的是数字信号,很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。

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數字光端機是一种明智的选择。

6、 价格有所不同

由于体系结构不一样,模拟光端机与數字光端機的价格略有不同,一般来说,单路视频、音频、数据數字光端機较单路模拟光端机价格稍高,四路以上视频、音频、数据數字光端機相反比模拟光端机便宜得多。所以,數字光端機的性价比要高于模拟光端机。

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