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解析:模擬光端機和數字光端機有哪些區別?

更新時間:2014-12-04 09:22:49點擊次數:2144次字號:T|T
從目前市場情況來看,模擬光端機已逐步退出市場,而數字光端機如雨後春筍般開始在市場上普及,數字代替模擬,這也是光纖通信技術顯著的曆史發展趨勢。

    最早的视频光传输都是模拟方式的,以模拟调频、调幅、调相方式的視頻光端機在市场上占有相当的比例,其传输方式是将基带的视频、音频、数据等信号调制在某一载频上,通过发射光端机进行光纤传输,然后通过另一端的接收光端机进行解调,恢复成相应的基带视频、音频、数据信号。当2000年后,国内、国外工程上开始大量应用的数字式光端机是将多路模拟基带的视频、音频、数据进行高分辨率数字化,形成高速数字流,然后将多路数字流进行复用,通过发射光端机进行发射,然后通过另一端的接收光端机进行接收,解复用,恢复成各路数字化信号,再通过数字模拟变换(A/D模数转换)恢复成模拟视频、音频、数据。

     從目前市場情況來看,模擬光端機已逐步退出市場,而數字光端機如雨後春筍般開始在市場上普及,數字代替模擬,這也是光纖通信技術顯著的曆史發展趨勢。由于数字光端机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数字光端机。

  模拟視頻光端機与数字光端机究竟有何区别,这也是众多用户所关心的确问题,下面从以下几个方面进行如下论述: 
 
1、 模拟信号传输输入和输出处理方式不一样     
  無論模擬、數字光端機,對輸入的基帶的視頻、音頻、數據信號都必須進行處理。對于模擬調幅光端機,處理方式是將視頻、音頻、數據的幅度對一高頻載波信號進行調制,使高頻載波信號的幅度隨視頻、音頻、數據的幅度變化而變化;而數字式光端機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。
 
2、 光纤上传输的信号方式不一样     
  模擬光端機上光頭發射的光信號是模擬光調制信號,它隨輸入的模擬載波信號的幅度、頻率、相位變化引起光信號幅度、頻率、相位變化而分別稱爲調幅、調頻、調相光端機。而數字光端機上光頭發射的光信號是數字信號即0或1對應光信號強、弱兩種狀態,不同的0和1組合代表不同幅度的視頻、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、測試也只能做到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。

     所以综合模拟光端机,从输入信号调制-电光转换-光输出-光电转换-解调这五个过程,都会引起非线形失真,而这些信号畸变失真是固有的,所以也必然是不可消除的,因此模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很难达到很满意的效果。数字式光端机仅只有模数转换的量化误差(如1V视频信号12bits时仅为2.5mv),不足以引起信号畸变。

  
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。所以目前市場上不乏很多著名國外品牌的調頻、調幅、調相光端機多路視頻、音頻、數據同傳時經常出現相互幹擾的現象,這些不穩定的現象都是模擬調制技術長期以來一直所固有且難以解決的問題和缺點。

     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。而数字光端机传输的是数字信号,很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。如杭州飞畅科技有限公司的全数字光端机,最多可以实现192路视频、音频、数据、以太网、电话在同一根光纤上传输而无任何交调干扰。  

 
5、 稳定性不同     
  模擬調制光端機由于采取載波調制方式,載波及光頭很容易受環境溫度影響。出現傳輸質量隨環境變化而變化的缺點。正因爲這種缺點,對一些大型、重要工程來講,模擬光端機的維護成了很令人頭疼的問題,由此也給很多工程承包商或業主帶來了很大不滿。
 
 所以,由上所述對一些重要的工程選用數字光端機是一種明智的選擇。
 

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