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技術(shù)文章

模擬比拼數(shù)字 誰(shuí)略勝*

閱讀：4756發(fā)布時(shí)間：2016-1-18

　　隨著社會(huì)對(duì)安全防范要求的日益增高，監(jiān)控光端機(jī)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用在了智能小區(qū)、廠礦監(jiān)控、城市安防、銀行聯(lián)網(wǎng)、道路交通卡口、電子*和高速公路收費(fèi)等各行業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)中。它保證了傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、安全性，并且傳輸容量大，不僅傳輸視頻，還可以同時(shí)傳輸音頻、數(shù)據(jù)、和以太網(wǎng)，受到人們的推崇。
　　
　　說(shuō)起模擬與數(shù)字，恐怕不少人都會(huì)覺(jué)得二者總有那么幾分的相似。或是因?yàn)椴痪邆渚W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)默F(xiàn)代化傳輸模式吧。尤其光端機(jī)傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)上，模擬和數(shù)字系統(tǒng)總會(huì)給人以相通的感覺(jué)。不過(guò)，外表相似的模擬與數(shù)字就真的在技術(shù)上也那么相似呢？而被稱贊了很久的數(shù)字光端機(jī)又比模擬設(shè)備強(qiáng)在了哪里？
　　
　　1、光纖上傳輸?shù)男盘?hào)方式不一樣
　　
　　顧名思義，模擬光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號(hào)是模擬光調(diào)制信號(hào)，它隨輸入的模擬載波信號(hào)的幅度、頻率、相位變化引起光信號(hào)幅度、頻率、相位變化而分別稱為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相光端機(jī)。而數(shù)字光端機(jī)上光頭發(fā)射的光信號(hào)是數(shù)字信號(hào)即0或1對(duì)應(yīng)光信號(hào)強(qiáng)、弱兩種狀態(tài)，不同的0和1組合代表不同幅度的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)。
　　
　　2、模擬信號(hào)傳輸輸入和輸出處理方式不一樣
　　
　　無(wú)論模擬、數(shù)字光端機(jī)，對(duì)輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)都必須進(jìn)行處理。對(duì)于模擬調(diào)幅光端機(jī)，處理方式是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度對(duì)一高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制，使高頻載波信號(hào)的幅度隨視頻、音頻、數(shù)據(jù)的幅度變化而變化;而數(shù)字式光端機(jī)對(duì)輸入的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)進(jìn)行高分辨率的模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換，如1Vp-p幅度范圍的幅度信號(hào)利用12bits的數(shù)字信號(hào)來(lái)表示，1V等分成4096，因此模數(shù)轉(zhuǎn)換后引起的zui大電壓幅度誤差為1/4096V(約2.5mV)，此誤差電壓稱為量化誤差電壓，各種幅度的電壓數(shù)值從0V、1/4096V、2/4096V…zui大1V分別對(duì)應(yīng)的數(shù)字編碼為000000000000、000000000001、000000000010…111111111111。數(shù)字編碼信號(hào)直接控制光頭發(fā)射的光信號(hào)的強(qiáng)、弱兩種狀態(tài)(對(duì)應(yīng)0或1)，接收光端機(jī)再將數(shù)字編碼進(jìn)行數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原始的基帶的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)。
　　
　　3、處理方式的不同，引起的視頻、音頻、數(shù)據(jù)信號(hào)信號(hào)失真、變畸變、干擾不同
　　
　　模擬光端機(jī)由于要進(jìn)行調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相，所以模擬信號(hào)的幅度的變化與載波信號(hào)因調(diào)制而引起的幅度、頻率、相位的變化是否為一一對(duì)應(yīng)的線形關(guān)系成為擬光端機(jī)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵，到目前為止，很難做到真正線性調(diào)制，非線形必然引起信號(hào)失真;同時(shí)調(diào)制好的載波信號(hào)還要調(diào)制光信號(hào)，光信號(hào)的非線性也是一個(gè)非常重要的因素，*，光器件的非線性與環(huán)境溫度變化、工作電壓的穩(wěn)定性、光發(fā)射功率有很大的影響，因此光器件在生產(chǎn)時(shí)需進(jìn)行7-10天的熱循環(huán)老化等等工藝篩選、老化、測(cè)試也只能做到將這種變換控制在一定的范圍;光信號(hào)在光纖中長(zhǎng)距離傳輸，會(huì)引起光信號(hào)的功率衰減，傳輸頻率漂移、相位失真，光信號(hào)色散效應(yīng)同樣也會(huì)引起光信號(hào)畸變;光信號(hào)到達(dá)接收端，接收光器件仍然要引起非線性失真，由光電轉(zhuǎn)換后的模擬信號(hào)進(jìn)入解調(diào)，解調(diào)與調(diào)制一樣會(huì)產(chǎn)生非線性畸變。所以綜合模擬光端機(jī)，從輸入信號(hào)調(diào)制-電光轉(zhuǎn)換-光輸出-光電轉(zhuǎn)換-解調(diào)這五個(gè)過(guò)程，都會(huì)引起非線形失真，而這些信號(hào)畸變失真是固有的，所以也必然是不可消除的，因此模擬光端機(jī)傳輸視頻圖象、音頻質(zhì)量、數(shù)據(jù)的效果很難達(dá)到很滿意的效果。數(shù)字式光端機(jī)僅只有模數(shù)轉(zhuǎn)換的量化誤差(如1V視頻信號(hào)12bits時(shí)僅為2.5mv)，不足以引起信號(hào)畸變。
　　
　　4、多路信號(hào)同傳引起的交調(diào)失真
　　
　　在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控應(yīng)用中，用戶可能有許多各種信號(hào)，如視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)、或其它用戶自定義的信號(hào)，每種信號(hào)分別用一對(duì)光端機(jī)來(lái)傳輸，必然價(jià)格昂貴，所以為了提高光纖的利用效率，降低成本，必須的各種信號(hào)在光端機(jī)進(jìn)行復(fù)用，以便在一對(duì)或一根光纖上傳輸。對(duì)調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)來(lái)講，傳輸10/100M以太網(wǎng)信號(hào)或多路等高速信號(hào)是難以做到的，將多路視頻或音頻信號(hào)混合調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相在某一載波上必然會(huì)引起各種鏡像、交調(diào)干擾。所以目前市場(chǎng)上不乏很多著名國(guó)外品牌的調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相光端機(jī)多路視頻、音頻、數(shù)據(jù)同傳時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)相互干擾的現(xiàn)象，這些不穩(wěn)定的現(xiàn)象都是模擬調(diào)制技術(shù)長(zhǎng)期以來(lái)一直所固有且難以解決的問(wèn)題和缺點(diǎn)。所以模擬光端機(jī)傳輸信號(hào)容量有限，一般不會(huì)超過(guò)4路信號(hào)同傳。而數(shù)字光端機(jī)傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，很容易進(jìn)行大容量復(fù)用并且不會(huì)出現(xiàn)相互干擾。
　　
　　5、穩(wěn)定性不同
　　
　　模擬調(diào)制光端機(jī)由于采取載波調(diào)制方式，載波及光頭很容易受環(huán)境溫度影響。出現(xiàn)傳輸質(zhì)量隨環(huán)境變化而變化的缺點(diǎn)。正因?yàn)檫@種缺點(diǎn)，對(duì)一些大型、重要工程來(lái)講，模擬光端機(jī)的維護(hù)成了很令人頭疼的問(wèn)題，由此也給很多工程承包商或業(yè)主帶來(lái)了很大不滿。所以對(duì)一些重要的工程選用數(shù)字光端機(jī)是一種明智的選擇。
　　
　　6、價(jià)格有所不同
　　
　　由于體系結(jié)構(gòu)不一樣，模擬光端機(jī)與數(shù)字光端機(jī)的價(jià)格略有不同，一般來(lái)說(shuō)，單路視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機(jī)較單路模擬光端機(jī)價(jià)格稍高，四路以上視頻、音頻、數(shù)據(jù)數(shù)字光端機(jī)相反比模擬光端機(jī)便宜得多，而傳輸后的視頻效果遠(yuǎn)高于模擬產(chǎn)品。所以，數(shù)字光端機(jī)的性價(jià)比要高于模擬光端機(jī)。

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