光信號(hào)傳輸終端設(shè)備及其配置應(yīng)用分析研究

光端機(jī)顧名思義就是光信號(hào)傳輸?shù)慕K端設(shè)備。由于目前光纖的大幅降價(jià)及其在各個(gè)領(lǐng)域的廣范應(yīng)用，光端機(jī)的使用量越來(lái)越大，各光端機(jī)生產(chǎn)廠家也如雨后春筍般相繼出現(xiàn)。但因其中一部分技術(shù)在光端機(jī)市場(chǎng)還很小時(shí)就已比較成熟，開(kāi)發(fā)新技術(shù)又需耗費(fèi)大量人力、物力，所以光端機(jī)生產(chǎn)廠家多以中小企業(yè)為主，各種品牌層出不窮，但質(zhì)量卻大相徑庭。國(guó)外一些知名品牌的光端機(jī)（如IFS、fiber、options、optelecom）以其良好的性能進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，成為一些大項(xiàng)目的指定品牌，但其昂貴的價(jià)格讓一些用戶無(wú)法接受，在這種環(huán)境下國(guó)內(nèi)一些有影響力的光端機(jī)生產(chǎn)廠家開(kāi)始把產(chǎn)品轉(zhuǎn)向生產(chǎn)數(shù)字光端機(jī)，以求在性能上不輸給國(guó)外品牌，價(jià)格又能讓用戶接受。國(guó)內(nèi)這些企業(yè)從自身入手，從品質(zhì)抓起的做法讓光端機(jī)市場(chǎng)日趨規(guī)范，也讓國(guó)人從新對(duì)國(guó)產(chǎn)品牌有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)。

在遠(yuǎn)程光纖傳輸中，光纜對(duì)信號(hào)的傳輸影響很小，光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量主要取決于光端機(jī)的質(zhì)量，因?yàn)楣舛藱C(jī)負(fù)責(zé)光電轉(zhuǎn)換以及光發(fā)射和光接收，它的優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統(tǒng)，所以就需要眾多新用戶或?qū)Υ擞幸庀虻挠脩魧?duì)光端機(jī)的性能和應(yīng)用有所了解，才能更好地配置和進(jìn)行采購(gòu)。

光端機(jī)的應(yīng)用分類
按應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)前光端機(jī)設(shè)備有以下幾種：
1.監(jiān)控用光端機(jī)：用來(lái)傳輸視頻信號(hào)（如普通攝像機(jī)輸出的就是視頻信號(hào)），并同時(shí)能輔助傳輸音頻、控制數(shù)據(jù)、開(kāi)關(guān)量信號(hào)和以太網(wǎng)信號(hào)，主要應(yīng)用于高速公路、城市交通、社區(qū)安防以及需要監(jiān)控的各個(gè)領(lǐng)域；
2.廣電用光端機(jī)：用來(lái)傳輸射頻信號(hào)，其端機(jī)非點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸，它在光路中直接做分支，可由一個(gè)發(fā)射機(jī)對(duì)多個(gè)接收機(jī)，主要應(yīng)用在有線電視的光傳輸領(lǐng)域；
3.電信用光端機(jī)：其端機(jī)每個(gè)基本通道為2M，又俗稱2M端機(jī)，每個(gè)2M通道可傳輸30路電話或傳輸2M帶寬的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，它只是一個(gè)固定帶寬的通道，用途主要取決于和光端機(jī)相連的配套設(shè)備，其支持的協(xié)議為G.703協(xié)議,主要應(yīng)用于固定帶寬的電信光通訊領(lǐng)域。

基于這幾個(gè)領(lǐng)域的不同應(yīng)用，廣電和電信所使用的光端機(jī)相對(duì)固定，品種也較少，這里就不詳述?，F(xiàn)主要介紹一下監(jiān)控領(lǐng)域所用光端機(jī)的配置。
光端機(jī)的配置

對(duì)于光端機(jī)的配置主要是根據(jù)工程的設(shè)計(jì)和實(shí)際需要來(lái)確定，光端機(jī)主要傳輸?shù)男盘?hào)為視頻、音頻與控制信號(hào)，所以配置上也按這幾方面來(lái)分。
視頻指標(biāo)

視頻主要技術(shù)指標(biāo)有：輸入／輸出電平、阻抗、信噪比、帶寬、微分增益、微分相位等。輸入／輸出電平、阻抗和帶寬在監(jiān)控領(lǐng)域都有標(biāo)準(zhǔn)可遵循。視頻輸入輸出：1VP-P，阻抗：75Ω，帶寬：10Hz-10MHz(特殊應(yīng)用要求除外)。在視頻部分影響到光端機(jī)性能的主要指標(biāo)有：

·信噪比（S/N）：信號(hào)和噪聲的比值，此項(xiàng)值越高越好，在直觀上圖像有雪花、飄動(dòng)狀干擾圖案，有規(guī)則的細(xì)斜紋圖案等都屬信噪比較低，在信噪比上數(shù)字光端機(jī)一般能達(dá)到67dB，而模擬光端機(jī)一般不超過(guò)60dB；
·微分增益（DG）：其指標(biāo)主要影響彩色信號(hào)的飽和度，視頻信號(hào)的 DG失真是指系統(tǒng)的增益特性隨輸入信號(hào)的電平而變化。通俗的說(shuō)，由于亮度消隱電平變到白電平時(shí)，在視頻通道輸出端產(chǎn)生色度信號(hào)幅度的變化，這樣，在亮的部分和暗的部分，其彩色飽和度，色調(diào)（尤其是飽和度）有不同的變化。數(shù)字光端機(jī)DG≤1%，而模擬光端機(jī)DG≤3%；
·微分相位（DP）：其指標(biāo)主要影響彩色信號(hào)的色調(diào)，視頻信號(hào)的 DP失真是指系統(tǒng)的相移特性隨輸入視頻信號(hào)而變化。傳輸線路上的相移量隨不同亮度電平而變化，則色同步和色副載波之間相移就起變化，于是畫面亮的部分和暗的部分的色調(diào)就不同。數(shù)字光端機(jī)DP≤0.70，而模擬光端機(jī)DP≤30；
·編碼位數(shù)（只在數(shù)字光端機(jī)中體現(xiàn)）：一般有8/10/12bit，位數(shù)越高采樣量越大，圖像質(zhì)量也就越好，但是數(shù)據(jù)通訊量也就會(huì)隨之大幅增加，對(duì)傳輸介質(zhì)的帶寬要求比較嚴(yán)格。

從視頻方面選擇光端機(jī)主要跟據(jù)這些指標(biāo)來(lái)評(píng)定光端機(jī)的質(zhì)量，然后按路數(shù)進(jìn)行選擇，如：1、2、4、8、16、32等。
音頻指標(biāo)

在音頻部分影響到光端機(jī)性能的指標(biāo)有：帶寬、阻抗、輸入輸出電平、最大輸出功率、信噪比和非線性失真等。但由于音頻的應(yīng)用相對(duì)不固定，如：在監(jiān)控點(diǎn)所布置的探頭（拾音器）、公園等地的背景音樂(lè)或兩地之間的對(duì)講，它們對(duì)音頻傳輸?shù)囊蠖疾槐M相同，采購(gòu)時(shí)應(yīng)跟據(jù)實(shí)際情況酌情考慮。

音頻選擇除路數(shù)外還按實(shí)際需要分單向音頻和雙向音頻，應(yīng)用單向音頻的地方如：在監(jiān)控報(bào)警中傳輸拾音器的信號(hào)，它只是把音頻信號(hào)從前端傳回控制中心，應(yīng)用雙向音頻的地方如：收費(fèi)站等地的音頻對(duì)講。

控制數(shù)據(jù)參數(shù)

控制數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪x擇則要考慮數(shù)據(jù)的用途，即系統(tǒng)兩端的通訊設(shè)備，如矩陣、硬盤錄像機(jī)或其它控制主機(jī)與前端終端設(shè)備之間的通訊。數(shù)據(jù)的各項(xiàng)參數(shù)有：
·數(shù)據(jù)接口：RS232、RS422、RS485和TTL；
·數(shù)據(jù)格式：Manchester、Bi-phase、雙相制；
·數(shù)據(jù)速率：1200/2400/4800/9600/11520；
·工作模式：?jiǎn)问?、半雙工或全雙工。

根據(jù)這些參數(shù)選擇或定制光端機(jī)數(shù)據(jù)接口的類型和數(shù)量。
按上面所述，并與實(shí)際情況結(jié)合，確定各種信號(hào)的路數(shù)，考慮是否復(fù)用，即可得出各信息點(diǎn)應(yīng)使用哪種或哪幾種型號(hào)的光端機(jī)、光端機(jī)的數(shù)量、光端機(jī)所占光纖芯數(shù)，使系統(tǒng)配置更為合理，性價(jià)比更高。