[此贴子已经被作者于2005-6-25 12:31:44编辑过]
16...(4)
高频图象载波的传输
在高频信号的电缆网络传输中,规定系统阻抗为75欧姆。通常采用信号电压的电平来量度,单位是dbuv或dbmv。它是取电压值的对数乘20得出。这样的表示法主要有利于工程计算。
每当提到高频宽带图象传输(共缆)技术,总是有人要问,信号能传多远?能传多少个频道?其实,这是一个相当复杂的问题。为此,我们在这里展开某些相关传输理论的分析。
我们前面谈到,当视频信号经过调制后,信号的传输衰减不会影响视频的频谱特性。载波衰减后可再进行放大。是否这样信号就可以传送无限远的距离呢?当然回答是否定的。因为,在传输中主要有两个因数限制了信号的最终质量,即:载噪比(c/n)和非线性失真(ctb、cso)。
我国在电视接收标准规定:接收机输入的信号载噪比(载波与噪声的比值)必须大于43db。否则,视觉就能看出图象的噪声(雪花点)。接收信号的载噪比是由摄像机、调制器、信号带宽、放大器和电缆共同决定的。在传输中主要因数就是放大器、电缆和带宽。下面来分析各种因数对c/n的影响。
单个放大器的输入越高,c/n越高,因为c/n=输入-(2.4+nf)。nf为放大器的噪声指数;
多级放大器的 c/n = 单级放大器的c/n-10lgn,n为放大器的级数。放大器引起的噪声增加按每个放大器的噪声功率呈对数增长;
线路传输的频道数越多,c/n越低,因为nf与传输频道数有关,频道数越少,nf越小。
线路所用电缆除本身固有的噪声外,电缆衰减越大(电缆越细),传输相同距离使用的放大器数量就越多,因此c/n就越小。
总结以上规律:在信号传输中,放大器输电平输入低、级数多、传输频道数多和电缆细都会使c/n下降,对最终图象质量不利(未完待续)
17...期待ing
18...(5)
现有的有源放大放大器件都不可避免的具有非线性特性。这种特性将会造成放大信号的波形失真。如果在一条电缆里传输多个频道,放大器的运用不合理,这种失真会对许多频道产生严重的干扰,造成信号的不可用。
在有线电视中,衡量这种失真指标的两个参数是ctb(载波组合三阶差拍比)和cos(载波组合二阶差拍比),它们的单位是db。在一个传输30个频道的系统里,可能产生的新的组合频率ctb可达数百个,cso可达数十个。这些频率一旦落入有用信号的频道内,结果可想而知。因此,在运用中必须合理选择放大器,正确控制信号的输入输出电平。使系统失真指标ctb和cso大于50db。如果失真过大,在被干扰的的频道内看到的图象将是一遍网纹。
多级放大器组成的失真指标是:总的ctb = ctb - 20lgn ,n是放大器的级数;总的cso = cso - 15lgn 。
具有相同ctb的放大器数量每增加一倍,ctb就劣化(降低)6db。放大器的输出每减低1db,ctb就改善(增加)2db。
ctb和cso这两项失真指标都是在一定频道数量下决定的,频道数越少,失真指标越高(越好)。
总结以上规律:在信号传输中,放大器输出电平高、级数多和频道数多,会使失真指标下降,使图象质量向不利方向发展。
现在我们再来关心信号能传多远的问题。高频图象载波能通过电缆传多远是由失真指标c/n 和 ctb、cso决定的。而他们又是由系统所传输的最高频率、频道数量,放大器以及使用电缆的粗细决定的。
现在计算一个采用75-9的电缆,邻频传输20个频道的高频载波的最大传输距离。设放大器的输入=72db 增益=22db 噪声指数=8(60个频道时) 最高传输频率为400mhz,调制器输出的载噪比(c/n)s = 50db 接收要求的载噪比(c/n )t = 43db,假设放大器特性相同。
单级放大器的载噪比c/n=72 - 2.4 - 8 + 10lg60/20=66.4db
多级放大器的载噪比(c/n)a = 单级放大器的c/n - 10lgn n为放大器的级数
由系统载噪比(c/n)t = -10lg[10^-5 + 10^-(c/n-10lgn)/10]
即:43 = -10lg[10^-50/10 + 10^-(c/n-10lgn)/10]
得:n = 173.78
放大器的最大容许级数:n = 174(取整数)
75-9电缆在400mhz的每百米损耗为6.8db,每级放大器的最大传输距离:s = 22/6.8=323(米)
系统传输的总距离: s = 174 x 323 = 56202(米)
以上最大传输距离仅为理论参考值,在实际工程运用中,由于诸多因数的影响,如:信号分配衰减和非线性失真等,实际传输距离比理论值小。
由前面可以知道,如果放大器的输出越大,载噪比越高(越好),但非线性失真越严重。c/n与ctb、cso的指标是相互矛盾的。(未完待续)
19...运用与工程设计 (6)
高频宽带图象传输方式的应用范围目前主要还是弥补传统视频传输方式的不足。它只有在强干扰、长距离(500m以上)多节点的传输条件下,才能发挥它的性价比优势。在超长距离时(数十公里),信号可直接输入射频光端机中继。这就是hfc(光纤同轴混合)方式。
传输系统采用的调制器与有线电视台使用的调制器功能基本相同。但用于监控的调制器要求体积要小许多,成本要低数十倍,有的还要同时具备数据接收功能。目前用于图象调制的调制器种类繁多。从价格上看,有一元多钱的(vcd用),也有两万多元的(广播专业用)。在选择设备时,要充分注意这点。
决定高频宽带图象传输最终信号质量的最重要因数是系统设计。如果忽略了这点,即使采用广播级调制器,看到的最终图象很可能是一遍网纹。这几年的某些工程实践已证明了这一点。一些随意布线,造成失败的工程被人作为了反面教材,甚至这种传输方式也受到了质疑。
虽然高频宽带监控采用了有线电视原理和技术,但在网络结构上,还是有所不同。有线电视的图象信号是一点向多点传输,监控的图象信号是多点向一点传输。完全照搬有线电视的设计方法是不够的,而用于监控特点的设计方法又无书可查。这就需要设计人员对射频电缆传输的理论有非常深刻的了解,同时要有丰富的实践经验。
工程设计的基本要求是要了解电缆与它所传输频率的关系,放大器的特性、信号分配器件的特性和系统设计指标。下面我们分别对这些问题进行讨论。
电缆在传输高频信号时,同一电缆对不同频率的衰减是不同的,不同规格电缆对同一频率的衰减也不相同。下图是常用电缆对不同频率每百米的衰减特性:
(未完待续)
20............
请看原文: http://www.1000bbs.com/dispbbs.asp?boardid=51&id=171949&page=17&star=1
◆◆◆相关技术贴子◆◆◆