电视监控系统的信号传输方式及传输用部件1787.docx

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1、第二十章章 电电视监控控系统的的信号传输方式式及传输输用部件件20.11 概概 述述本章将阐阐述电视视监控系系统中某某些常用用的、具具体的信信号传输输方式并并讨论与与传输系系统有关关的一些些问题,同同时,结结合对各各种传输输方式的的讨论,还还将介绍绍一些有有关的传传输用部部件。在电视监监控系统统中,主主要的信信号有两两种,一一个是电电视信号号,另一一个是控控制信号号。其中中电视信信号的流流向是从从系统前前端的摄摄像机流流向电视视监控系系统的控控制中心心;而控控制信号号则是从从控制中中心流向向前端的的摄像机机(包括括镜头)、云云台等受受控对像像。并且且,流向向前端的的控制信信号,一一般又是是通过

2、设设置在前前端的解解码器解解码后再再去控制制摄像机机和云台台等受控控对像的的。在带带有防盗盗报警的的电视监监控系统统中,还还有报警警信号的的传送以以及控制制中心对对前端报报警探测测器的控控制信号号(如布布防、撤撤防等控控制信号号)的传传送。其其中报警警信号的的流向是是从前端端的报警警探测器器指向控控制中心心;而由由控制中中心对报报警探测测器发出出的控制制信号则则是由控控制中心心指向报报警探测测器。如如果从带带有防盗盗报警功功能的整整个电视视监控系系统来说说,系统统的整个个报警信信号的传传递方向向则是从从报警探探测器起起始,传传向控制制中心的的报警主主机,再再由报警警主机通通过报警警信号接接口箱

3、传传向电视视监控的的主机,再再由这个个主机发发出控制制信号控控制摄像像机及云云台的动动作,然然后再由由摄像机机将图像像传送回回控制中中心,从从而完成成报警与与电视监监控的联联动运行行。由于于上述的的报警和和控制信信号大多多采用开开关信号号的直接接控制或或是采用用RS-2322接口通通信的控控制方式式,有关关书籍和和资料介介绍的较较多,所所以这里里就不做做详细地地讨论了了。在本本章中,将将主要对对电视信信号的传传输加以以详细地地论述。在电视监监控系统统中,电电视信号号的传输输,主要要指的是是从前端端摄像机机至监控控中心之之间的传传输。电电视信号号在传输输系统中中的流向向是由前前端摄像像机指向向控

4、制中中心,而而不是像像有线电电视网那那样电视视信号由由有线电电视台流流向各用用户的电电视机终终端。从从这个角角度上讲讲,也可可以说电电视监控控系统图图像信号号的流向向正好与与有线电电视网的的电视信信号流向向相反,因因此,也也就导致致了电视视监控系系统在电电视信号号的传输输上有许许多特殊殊性而与与有线电电视网不不同或不不能完全全相似。鉴鉴于上述述原因,我我们在讨讨论和研研究电视视监控系系统的电电视信号号传输时时,除了了有些传传送方式式(如射射频有线线传输)与与有线电电视网信信号的传传送在理理论上、计计算方法法上相类类似之外外,其它它许多传传送方式式需要专专门去讨讨论和研研究。在电视监监控系统统中

5、,传传输方式式的确定定,主要要根据是是传输距距离的远远近、摄摄像机的的多少以以及其他他方面的的有关要要求。一一般来说说,当各各摄像机机的安装装位置离离监控中中心较近近时(几几百米以以内),多多采用视视频基带带传送方方式;当当各摄像像机的位位置距离离监控中中心较远远时,往往往采用用射频有有线传输输或光纤纤传输方方式;当当距离更更远且不不需要传传送标准准动态实实时图像像时,也也可以采采用窄带带电视用用电话线线路传输输。在实实际应用用上,由由于光纤纤传输系系统造价价较高,故故真正采采用光纤纤传输的的电视监监控系统统并不多多。但随随着技术术的发展展和若干干设备、器器件质量量的提高高和价格格的降低低,射

6、频频传输、光光纤传输输、微波波传输、网网络传输输等传输输方式也也将会在在远距离离传输时时陆续采采用,因因而本章章对这些些远距离离传输方方式也将将较具体体的加以以介绍。20.22 视视频基带带传输方方式视频基带带传输方方式,是是指从摄摄像机至至控制台台之间传传输的电电视图像像信号,完完全是视视频信号号。视频频传输方方式的优优点是传传输系统统简单;在一定定距离范范围内,失失真小;附加噪噪声低(系系统信噪噪比高);不必增增加诸如如调制器器、解调调器等附附加设备备。缺点点是传输输距离不不能太远远;一根根电缆(视视频同轴轴电缆)只只能传送送一路电电视信号号等等。但但是,由由于电视视监控系系统一般般来说摄

7、摄像机与与控制台台之间的的距离都都不是太太远,所所以在电电视监控控系统中中采用视视频传输输是最常常用的传传输方式式。视频传输输方式的的原理框框图如图图20-所示示。图20-1 视频传传输方式式原理框框图在图200-中中,传输输线采用用的是同同轴电缆缆,其型型号为SSYV-75-5(国国产)。其其中755表示该该种电缆缆的特性性阻抗为为75。表表示电缆缆的线径径。如果果传输距距离较远远些时,为为了减小小传输线线路对信信号的衰衰减量,还还可以用用SYVV-755-7或或SYVV-755-9的的电缆线线。由于于在视频频传输系系统中,摄摄像机的的输出阻阻抗为775不平衡衡方式,而而控制台台及监视视器的

8、输输入阻抗抗也为775不平衡衡方式,故故为了整整个系统统的阻抗抗匹配,其其传输线线也必须须采用775的特性性阻抗。如如果在系系统中出出现了阻阻抗不匹匹配的情情况,信信号就会会失真。有有时由于于阻抗不不匹配可可能会产产生寄生生振荡(特特别是会会产生以以视频图图像信号号的行同同步头为为基频的的高次谐谐波振荡荡),这这将严重重影响图图像的质质量。有有时,虽虽然从表表面上看看传输线线用的是是75特性阻阻抗的同同轴电缆缆,但由由于电缆缆质量不不符合标标准或其其他原因因,仍会会产生失失配现像像导致图图像质量量的下降降。在传传输距离离较远时时(几百百米以上上)这种种情况更更易发生生。因而而,在实实际工程程中

9、,根根据传输输过程中中出现的的失配情情况,往往往需要要在摄像像机的输输出端串串接几十十欧姆的的电阻后后再接至至电缆线线上,或或在控制制台或监监视器上上并联775电阻以以满足匹匹配的要要求。如如图200-2所所示。总总之,由由于阻抗抗不匹配配而产生生的图像像质量下下降问题题,在较较远距离离的视频频传输方方式下是是特别需需要注意意的。图20-2 为解决决阻抗失失配而加加入电阻阻20.33 远远距离视视频传输输方式在上一节节我们讨讨论了视视频基带带传输方方式的一一般情况况。下面面我们将将讨论较较远距离离的视频频传输方方式。在电视监监控系统统中,有有时摄像像机的位位置距离离监控中中心较远远,甚至至距离

10、在在几公里里以上。在在这种较较远距离离的情况况下,有有时采用用光纤传传输方式式或射频频传输方方式。但但是由于于光纤传传输或射射频传输输的造价价均较高高,不一一定非要要采用光光纤或射射频传输输方式。特特别是在在较远距距离的位位置上摄摄像机的的数量较较多,其其摄像机机所处的的位置又又比较集集中的情情况下,仍仍然考虑虑用视频频传输的的方式就就会显得得适用些些。但是是,由于于视频信信号在远远距离传传输时除除带来信信号的衰衰减外,更更主要的的是会产产生幅频频及相频频两方面面的失真真,因此此研究解解决较远远距离情情况下的的视频传传输就是是一个很很重要的的课题。20.33.1 视频频平衡传传输系统统目前,解

11、解决远距距离视频频传输的的一种比比较好的的办法是是采用“视频平平衡传输输”方式。这这种传输输方式的的原理框框图如图图20-33所示。图中,摄摄像机输输出的视视频全电电视信号号经发射射机转换换为一正正一负的的差分信信号,该该信号经经普通双双绞线(或或电话线线)传输输至监控控中心的的接收机机,由接接收机重重新合成成为标准准的全电电视信号号再送入入控制台台中的视视频切换换器或其其他设备备。图中中的中继继器是为为更远距距离传输输时使用用的一种种传输设设备。当当这种传传输方式式不加中中继器时时,黑白白电视信信号最远远可传输输20000米;彩色电电视信号号最远可可传输115000米。加加中继器器时最远远可

12、传输输20公公里(仅仅为传送送黑白电电视信号号时)。图20-3 视频平平衡传输输系统框框图这种传输输方式之之所以可可行的主主要原理理是,由由于把摄摄像机输输出的全全电视信信号由发发射机变变为一正正一负的的差分信信号,因因而在传传输中产产生的幅幅频及相相频失真真,经远远距离传传输后再再合成时时就会将将失真抵抵消掉;在传输输中产生生的其它它噪声信信号及干干扰信号号也因一一正一负负的原因因,在合合成时被被抵消掉掉。也正正因如此此,传输输线采用用普通双双绞线即即可满足足要求,这这无疑减减少了传传输系统统的造价价(与电电缆相比比)。特特别是当当传输距距离很远远时,所所用的发发射机及及接收机机的价格格比远

13、距距离电缆缆线的价价格要低低得多,所所以该方方式比较较适合远远距离视视频传输输的方式式。现将这种种传输方方式中所所使用的的发射机机及接收收机的技技术指标标介绍如如下:视频频发射机机最大输入入电平:2VPP-P全全电视信信号标准输入入电平:1VPP-P全全电视信信号输入阻抗抗:755不平衡衡平衡输出出电平:0VP-PP4VVP-PP可调(或-3VV+3VV)不平衡输输出电平平:0VVP-PP1VP-P平衡输出出电阻:1200不平衡输输出电阻阻:755频响:110HZZ10MMHZ3dB3MHZZ时2.00dB4MHZZ时2.6dBB5MHZZ时8.0dBB信噪比:544dB电源:AAC1880V

14、2500V500HZ尺寸:2298mmm1966mm67mmm功耗33.5WW工作环境境温度:-100+500工作环境境湿度:70%2视频频接收机机最大输入入电平:4VPP-P全全电视信信号(或或-2VV+22V)标准输入入电平:2VPP-P全全电视信信号(或或-1VV+11V)输入阻抗抗:6001600可调输出电平平:1VVP-PP可调6dB频响:110HZZ5MHZ3dB黑白电视视信号:20000m,5.0MHHZ25000m,2.5MHHZ彩色电视视信号:15000m(高高频予加加重)钳位:平平均值频率补偿偿:低频频1kHHZ0.5MHHZ,0dBB200dB中频0.5MHHZ2MMHZ

15、,0dBB400dB高频2MMHZ5MMHZ,0 ddB660dBB尺寸2998mmm1900mm67mmm工作环境境温度:-100+500工作环境境湿度:70%如果在这这种传输输方式下下,传输输距离大大于20000mm(黑白白电视信信号)或或15000m(彩色色电视信信号)时时,可加加设中继继器。中中继器可可向供应应视频发发射机及及接收机机的厂商商订购。订订购时务务必说明明传输距距离,以以便生产产厂制作作时有所所根据,才才能在使使用时满满足要求求。当传传送彩色色电视信信号超过过15000m的距离离时,用用上述发发射机、接接收机及及中继器器,效果果将会变变差,这这时可选选用类似似的进口口专用设

16、设备,并并仍可用用双绞线线(电话话线)传传送,最最大距离离可达220kmm以上。20.33.2 远端端切换方方式在视频传传输的方方式下,如如果在距距离监控控中心较较远的某某个同一一方向相相对集中中较多台台摄像机机时,也也可以采采取“远端切切换方式式”。所谓谓“远端切切换方式式”,就是是把原来来在控制制台上进进行的切切换(视视频信号号切换及及控制信信号切换换)移到到远端摄摄像机群群附近的的地方进进行。这这样做的的好处是是可以大大大减少少传输线线路的数数量。如如果该监监控系统统控制信信号是采采用总线线传送,并并且由终终端解码码器解出出控制命命令,则则只进行行远端的的视频切切换即可可。现将将远端切切

17、换方式式的基本本原理和和具体实实施方法法叙述如如下:1基本本原理在电视监监控系统统中,控控制中心心对传送送进来的的各路摄摄像机的的图像信信号一般般都不是是用与摄摄像机相相同数量量的监视视器一一一对应的的显示。而而是按一一定的比比例,用用几台监监视器轮轮流切换换(自动动或手动动)显示示各路摄摄像机的的图像信信号。特特别是当当进入控控制台的的图像信信号路数数很多时时更是如如此。例例如,用用一台监监视器轮轮流显示示四台摄摄像机的的图像信信号,即即所谓的的“四选一一”切换显显示方式式。一般般来说,应应根据视视频信号号路数的的多少以以及对监监视对像像的要求求,选择择监视器器对摄像像机的比比例数。常常用的

18、有有“四选一一”、“八选一一”等方案案。既如如此,对对远距离离的多路路视频信信号就不不必同时时都传送送至监控控中心的的控制台台里再进进行按比比例的切切换,而而是只要要按“四选一一”、“八选一一”等比例例分成组组,在同同一时刻刻只传送送每组中中的一路路信号即即可。根根据这一一思路,把把“视频切切换器”安置在在靠近远远端摄像像机群附附近的地地方,由由控制中中心送出出切换控控制信号号,使其其控制设设置在远远端的“视频切切换器”进行切切换,即即可达到到远端切切换的目目的。这这样,只只传输切切换后的的信号,所所用线路路的数量量就大大大减少了了。同样样,线路路上的放放大、补补偿等设设备或部部件也就就相应地

19、地减少了了。从而而大幅度度地降低低了成本本。减少少后的线线路数可可由下式式计算:Q=+XX(200-1)式中,QQ为减少少后实际际用的线线路数;m为远端端的摄像像机个数数;n为选用用的切换换比例数数(如“四选一一”切换,则则n4);x为控制制中心记记录用的的录像机机台数,也也称为录录像专用用线路数数目。从式(220-11)可以以看出,远远端切换换方式使使传输线线减少了了好几倍倍。式中中值,由由控制中中心控制制台上的的录像机机台数决决定。增增加这样样的录像像专用线线路的目目的是,当当某台摄摄像机所所监视的的场所发发生意外外情况时时(如匪匪警、火火警等),可可将这台台摄像机机的信号号由这种种专用线

20、线路传送送,使录录像机可可以一直直记录所所发生的的情况,且且控制中中心也可可同时进进行跟踪踪监视,而而其他摄摄像机的的信号仍仍由切换换后所使使用的传传输线路路轮流切切换传送送和显示示,不会会产生线线路被占占用而影影响正常常传送的的问题。远远端视频频切换分分式见图图20-4。图20-4 远端视视频切换换方式2远端端视频切切换器远端视频频切换器器可以选选用成品品切换器器,如116路输输入、88路输出出的矩阵阵编码型型切换器器,也可可自行设设计制作作。选用用成品视视频切换换器时,由由于通常常这种产产品多做做成166路输入入、8路路输出的的定型产产品,所所以如果果超过116路视视频信号号输入时时,可用

21、用二台或或再增加加台数进进行组合合使用。组组合使用用时,要要向供应应厂商订订购组合合连接的的专用设设备。当当然,如如果能订订购如332路入入、166路出等等更加符符合要求求的切换换主机,就就更好了了。如果自行行设计,根根据输入入信号的的路数及及输出信信号的路路数来确确定切换换器的电电路。图图20-5给出出了一种种32路路输入,110路输输出(其其中2路路为录像像机专用用线路)的的远端切切换器的的原理图图。当使用定定型产品品的切换换器时,应应配套购购买相对对应的操操作键盘盘。该操操作键盘盘安装在在监控中中心的控控制台上上,可以以遥控远远端切换换器的图图像信号号切换,并并可通过过终端解解码器遥遥控

22、远端端的各摄摄像机及及云台的的动作。当当远端切切换器距距离监控控中心超超过15500mm时,应应考虑在在一定的的距离上上加装放放大器以以放大和和补偿操操作键盘盘传向远远端切换换器的编编码控制制信号。当使用自自行设计计的远端端切换器器时,对对远端切切换器进进行图像像信号切切换的切切换控制制信号也也是来自自监控中中心控制制台上的的编码控控制信号号。如果果控制台台上采用用的是定定型生产产的操作作键盘,则则应在该该键盘上上引出用用于切换换的编码码控制信信号,并并使之与与自行设设计的远远端切换换器的切切换要求求相对应应;如果果不是采采用定型型生产的的操作键键盘,就就应在控控制台上上给出与与远端切切换器相

23、相应的编编码控制制信号。当当距离较较远时,也也应考虑虑在线路路上加装装放大和和补偿装装置。在在用定型型生产的的操作键键盘控制制自制的的远端切切换器时时,要注注意编码码控制信信号的一一致性,比比如接口口的对应应,串行行码与并并行码的的转换等等等。3远端端切换后后输出信信号的放放大问题题在远端经经切换后后再输出出的视频频图像信信号,因因为要经经过较远远的距离离才能到到达监控控中心的的控制台台,所以以视频图图像信号号一般会会产生较较大的衰衰减。为为保证信信号的信信噪比要要求以及及使图像像信号到到达控制制台时能能满足控控制台对对输入信信号幅度度的要求求(1VVP-PP1.2VPP-P),最最好在远远端

24、切换换器的视视频输出出端就把把该信号号加以放放大,并并对信号号频率的的高端部部分(22MHZZ6MMHZ)进行行预加重重。根据据实践经经验,每每一路放放大器的的输出幅幅度在22VP-P66VP-P之间间可调为为宜。这这种视频频放大器器的具体体电路及及性能指指标可参参考本章章第七节节所介绍绍的视频频分配放放大器。在在那里介介绍的这这种放大大器,可可以满足足对远端端切换器器输出信信号放大大的要求求。有关关远端切切换方式式请参看看本书第第三十章章 典型型工程实实例介绍绍之(三三)。这里请注注意的是是,超过过20000m以上的的距离时时,这种种“远端切切换方式式”只适合合传送黑黑白电视视信号。某某远凋

25、切切换器的的原理图图见图220-55。图20-5 某远端端切换器器的原理理图(实实例)20.44 图图像信号号的射频频传输方方式在电视监监控系统统中,当当传输距距离很远远又同时时传送多多路图像像信号时时,有时时也采用用射频传传输方式式。也就就是将视视频图像像信号经经调制器器调制到到某一射射频频道道上进行行传送。射射频传输输方式的的主要优优点是:(1) 传输距距离可以以很远;(2) 传输过过程中产产生的微微分增益益(DGG)和微微分相位位(DPP)较小小,因而而失真小小,较适适合远距距离传送送彩色图图像信号号;(3) 一条传传输线(同同轴电缆缆、特性性阻抗775)可以以同时传传送多路路射频图图像

26、信号号。(4) 可有效效地克服服传输中中引入的的0MHHZ6MMHZ范围内内的干扰扰和地环环路造成成的工频频干扰等等现像。其缺点是是:需增增加调制制器、混混合器、线线路宽带带放大器器、解调调器等传传输部件件,而这这些传输输部件会会带来不不同程度度的信号号失真,并并且会产产生交扰扰调制与与相互调调制等干干扰信号号;同时时,当远远端的摄摄像机不不在同一一方向时时(即相相对分散散时),也也需多条条传输线线将各路路射频信信号传送送至某一一相对集集中地点点后,再再经混合合器混合合后用一一条电缆缆线传送送至控制制中心。以以上这些些会使传传输系统统的造价价升高。另另外,在在某些广广播电视视信号较较强的地地区

27、还可可能会与与广播电电视信号号或有线线电视台台的信号号产生互互相干扰扰等(应应避开当当地广播播电视的的频道,即即不能选选用当地地广播电电视频道道用于传传输电视视监控的的图像信信号)。尽管射频频传输方方式有以以上缺点点,但在在某些远远距离,特特别是在在远距离离的同一一方向上上集中有有多台摄摄像机时时,射频频传输方方式仍是是一种可可供选择择使用的的传输方方式。并并且,从从目前已已完成的的一些工工程实例例看,效效果相当当不错。甚甚至当传传输距离离较远,且且有多台台前端摄摄像机时时,其工工程造价价比用视视频基带带传输方方式还要要低得多多,而且且这种射射频传输输方式无无论对黑黑白电视视信号,还还是彩色色

28、电视信信号都是是适应的的。射频频传输方方式的组组成框图图如图220-66所示。图20-6 射频传传输方式式的组成成框图现就射频频传输的的有关技技术问题题和传输输用部件件分述如如下:1调制制器调制器是是将视频频图像信信号变为为射频图图像信号号的设备备。调制制器的输输入端为为摄像机机输出的的视频图图像信号号;调制制器的输输出端则则输出已已调制的的射频图图像信号号。如果果采用邻邻频传送送方式,每每个邻频频调制器器所占频频带宽度度为8MMHZ。这样样,在某某一个频频段范围围内(例例如在UUHF频频段内),可可以传送送几十路路的射频频图像信信号。目目前定型型生产的的调制器器,其主主要技术术指标如如下:(

29、1) 输入:1VPP-P全全电视信信号(2) 输出:1055dB射频频图像信信号(3) 频带宽宽度:88MHZZ(4) 边带:残留边边带或限限制边带带2混合合器混合器的的作用是是将调制制在不同同频道上上的各路路电视信信号经混混合器混混合成一一路信号号,再用用一根射射频同轴轴电缆传传送至控控制中心心。混合合器有多多个信号号的输入入端,有有一个混混合后的的输出端端。混合合器的基基本原理理是,让让不同频频道的射射频图像像信号合合并在同同一条电电缆上传传送时,不不会产生生互相干干扰,也也不会某某一路信信号反串串到其它它信号上上。混合合器一般般均为无无源器件件,由与与各频道道相对应应的LCC网络组组成。

30、它它的主要要技术指指标有:1 输入入路数:2、44、6、88、100、122等。2 输入入频道号号:例如如有6路输入入端,各各路的频频道号分分别是11频道、33频道、44频道、55频道、77频道、88频道等等。3 反向向隔离度度:该指指标是反反映当在在输出端端输入一一个信号号时,在在输入端端测试时时有多大大衰减的的物理量量,以衡衡量输出出端反串串回输入入端的情情况,此此值越大大越好,表表示输出出端信号号很难反反串回输输入端。一一般此值值为655dB以上上。4 正向向衰减量量:此指指标反映映输入端端输入的的信号在在输出端端输出时时,有多多大的衰衰减。此此值越小小越好。一一般为33 dBB6dBB

31、。不同同频道的的信号,此此值会有有一些差差别。5 相互互隔离度度:此指指标反映映在输入入端输入入的各频频道信号号之间隔隔离的程程度(不不能互相相干扰的的程度),此此值越大大越好。一一般为660dB。为了适应应在一根根射频电电缆传输输的沿途途,有一一些摄像像机的射射频图像像信号也也需加入入这根电电缆中进进行传输输,还可可以用“定向耦耦合器”代替混混合器将将该路信信号混合合至传输输电缆上上。使用用“定向耦耦合器”的方便便之处在在于随时时随地都都可以将将分布在在传输电电缆沿途途的摄像像机输出出的、并并经调制制后的图图像信号号送入该该电缆线线上,而而不必将将各摄像像机的信信号集中中在混合合器输入入端后

32、,再再送入电电缆线中中。这种种方式的的构成框框图如图图20-7所示示。图20-7 用定向向耦合器器将信号号送入传传输电缆缆中定向耦合合器也是是一种无无源器件件,不必必使用电电源。它它是按摄摄像机经经调制器器给出的的某一特特定频道道来选用用相应的的定向耦耦合器。从从这点上上说,定定向耦合合器就像像把混合合器拆开开来用一一样,即即将混合合器中的的每一路路输入及及混合电电路单独独拿出来来使用。采采用定向向耦合器器的方式式时,必必须要注注意某一一个特定定频道的的定向耦耦合器,必必须对应应该频道道的射频频输入信信号,并并且在同同一根传传输电缆缆上,所所使用的的定向耦耦合器的的频道号号不能相相同。另另外,

33、在在用定向向耦合器器将信号号插入传传输电缆缆中时,还还要注意意插入的的该路射射频信号号电平与与插入点点传输电电缆中原原已有的的其他各各频道的的射频信信号电平平保持基基本一致致。目前,在在工程的的实际应应用中,也也有将分分配器或或分支器器反向使使用(对对于拟插插入频道道的图像像信号流流向来说说)作为为定向耦耦合器。由由于这类类分配器器或分支支器大部部分都是是宽带的的,所以以对于拟拟插入的的图像信信号所选选用的频频道号没没什么太太大的影影响,也也就是,这这时基本本上不用用考虑该该路图像像是采用用哪一频频道号。3干线线放大器器干线放大大器使用用在传输输距离较较远的情情况下。一一般来说说,在传传输多路

34、路射频信信号的干干线电缆缆上,如如果传输输电平低低于800dBmv以下时时,就应应加上一一级干线线放大器器。干线放大大器的主主要技术术指标有有:(1) 增益:一般为为20ddB(2) 频带宽宽度:有有VHFF频段、UUHF频频段、VVHF与与UHFF频段、宽宽频带等等。(视视传输信信号的频频道而定定)(3) 噪声系系数:1.22(4) 最大允允许输入入电平:80ddBmV在使用干干线放大大器时,在在尽可能能的情况况下,干干线上所所用的放放大器数数量越少少越好。因因为每增增加一级级放大器器,产生生的相互互调制和和交扰调调制就会会更大一一些。这这也是采采用射频频传输的的缺点之之一。4分波波器分波器

35、的的作用是是将由电电缆传输输来的多多路射频频信号一一一分开开,再送送入对应应的解调调器中解解调出对对应的视视频信号号。采用用分波器器的好处处是,从从电缆送送入解调调器的射射频信号号,因为为已经过过分波器器的分波波,故产产生互相相干扰的的机会更更小,从从而提高高图像质质量。分分波器实实际上往往往是把把混合器器反过来来用,即即把同前前端所用用的同样样的混合合器反过过来用。将将混合器器的原输输出端作作为分波波器使用用时的输输入端,而而混合器器的原输输入端作作为分波波器使用用时的输输出端。在在一般情情况下,也也可不使使用分波波器,而而直接将将多路射射频信号号送入解解调器,由由解调器器本身进进行选频频。

36、5解调调器解调器的的作用是是将来自自传输干干线上的的各路射射频电视视信号解解调还原原为视频频全电视视信号,然然后再将将这些信信号送入入总控制制台中。每每个解调调器应对对应一路路射频电电视信号号,因而而解调器器也要与与相对应应的频道道一致才才行。目目前,定定型产品品中也有有将若干干路的解解调器制制作在一一个设备备里,输输入端只只需将干干线电缆缆接入,在在输出端端上再分分别输出出各路视视频电视视信号。解调器的的主要技技术指标标有:(1) 输入电电平:一一般为556dBBmv80ddBmv(射频频电视信信号)(2) 输出电电平:11VP-P11.2VVP-PP(视频频全电视视信号)(3) 频道号号:

37、单一一频道或或多频道道以上所述述的几种种传输用用部件是是射频传传输中的的主要部部件。其其中的调调制器、干干线放大大器、解解调器均均为有源源部件,因因而还应应考虑其其电源的的要求。射频传输输从理论论上讲,可可以传输输的距离离相当远远,而不不会产生生大的相相位失真真。但由由于在传传输干线线上不能能无限制制地加入入放大器器,所以以事实上上传输距距离也是是有一定定限度的的。这主主要是因因为干线线上加入入的放大大器越多多,产生生的交扰扰调制和和相互调调制就越越大,也也就是自自身产生生的干扰扰噪声越越大;另另外在综综合解决决放大与与噪声等等问题上上,还将将会发现现在插入入一定数数量的放放大器之之后,放放大

38、器产产生的实实际增益益作用已已非常小小。一般般来说,在在一条传传输干线线上能插插入100多个放放大器(每每级放大大器增益益为200dB)就就已经不不错了。所所以在考考虑传输输距离这这一问题题时,应应注意到到这一点点。有关关上述问问题的理理论分析析与计算算以及射射频传输输各种部部件的电电路原理理,请参参考电子子工业出出版社出出版的闭闭路电视视系统工工程技术术一书书(作者:殷德军军等)。为了能使使射频信信号传输输的尽量量远一些些,在远远距离的的情况下下,宁可可采用损损耗小的的传输电电缆(例例如SYYV-75-12或或SYVV-75-9的同同轴电缆缆),而而少用放放大器。目目前国产产的SYYV-75

39、-9同轴轴电缆,已已可做到到每百米米损耗在在3dBB以下(频频率为2200 MHZZ时),而而SYVV-755-122的同轴轴电缆,其其损耗更更小。还还有一点点需再次次指出,在在采用射射频方式式时,一一定要避避开当地地电视台台无线发发送的各各电视频频道(即即在系统统中,不不能使用用这些当当地无线线发送的的频道),以以免造成成相互干干扰。另另外,每每条传输输线上,传传输图像像信号的的的频道道数量不不宜过多多,一般般在100个频道道左右为为宜。20.55 光光缆传输输方式用光缆代代替同轴轴电缆进进行电视视信号的的传输,给给电视监监控系统统增加了了高质量量、远距距离传输输的有力力条件。其其传输特特性

40、和多多功能是是同轴电电缆线所所无法比比拟的。先先进的传传输手段段、稳定定的性能能、高的的可靠性性和多功功能的信信息交换换网络还还可为以以后的信信息高速速公路奠奠定良好好的基础础。20.55.1 光缆缆传输的的优缺点点1传输输距离长长现在单模模光纤在在波长11.311m或11.555m时光光速的低低损耗窗窗口,每每公里衰衰减可做做到0.2dBB0.4dBB以下,是是同轴电电缆每公公里损耗耗的1% 。因因此,模模拟光纤纤多路电电视传输输系统可可实现220kmm无中断断传输。这这个距离离基本上上能满足足超远距距离的电电视监控控系统。同同轴电缆缆由于衰衰减大,用用它组成成的传输输网,干干线放大大器之间

41、间的距离离一般为为4277m6100m,即即每公里里需要增增加1至2个干线线放大器器。因此此,一般般需要远远程供电电,这无无疑增加加了系统统的复杂杂性和降降低了系系统的可可靠性。即即使在这这种限制制下,在在干线传传输中最最多可串串接200个放大大器,因因而电缆缆系统最最长只能能传输110kmm左右(采用SSYV-75-12电电缆)。再再长将会会由于中中继放大大器的噪噪声和失失真的累累加,使使信号达达不到规规定的标标准。2传输输容量大大目前,国国外最先先进的光光纤多路路电视传传输系统统传输的的频率范范围已由由40MMHZ5550MHHZ扩展到到40MMHZ8662MHHZ。通过过一根光光纤可传传

42、输几十十路以上上的电视视信号。如如果采用用多芯光光缆,则则容量成成倍增长长。这样样,用几几根光纤纤就完全全可以满满足相当当长时间间内对传传输容量量的要求求。目前前,国内内进口的的光端机机设备,一一芯单模模光纤可可传送几几十路电电视信号号。3传输输质量高高由于光纤纤传输不不像同轴轴电缆那那样需要要相当多多的中继继放大器器,因而而没有噪噪声和非非线性失失真叠加加。另外外,光频频噪声以以及光纤纤传输系系统的非非线性失失真很小小,因而而光纤多多路电视视传输系系统的传传输信号号载噪比比、交调调、互调调等性能能指标都都较高。加加上光纤纤系统的的抗干扰扰性能强强,基本本上不受受外界温温度变化化的影响响,从而

43、而保证了了传输信信号的质质量。4保密密性能好好由于光纤纤多路电电视传输输系统的的保密性性好,传传输信号号不易窃窃取,因因此便于于保密系系统使用用。同时时,光纤纤传输不不受电磁磁干扰,适适合应用用于有强强电磁干干扰和电电磁辐射射的环境境中。5,敷设设方便由于光缆缆具有细细而轻、拐拐弯半径径小、抗抗腐蚀、不不怕潮、温温度系数数小、不不怕雷击击等优点点,所以以为光缆缆的敷设设工程带带来了很很大的方方便。光缆电视视系统,虽虽然具有有上述的的优点,但但也存在在一些特特有的问问题。一一是为了了普及应应用光缆缆传输,需需要再降降低光缆缆及光端端机的成成本;二二是合理理有效地地解决光光缆的接接口技术术和器件件

44、,如光光合波器器、光分分波器、电电子式光光开关、光光衰减器器及光隔隔离器以以及寻求求极好的的光接头头处理手手段。此此外,为为建立全全新的光光缆电视视系统,对对相干光光源的获获取、光光信号多多路传输输、光信信号直接接放大、光光信号外外差式接接收及光光缆分支支等技术术的研究究还有待待进一步步提高。总总之,用用光缆作作干线传传输的系系统,其其容量大大、能双双向传输输、系统统指标好好、安全全可靠性性高。主主要缺点点是建网网的造价价较高,施施工的技技术难度度较大,但但它能适适应长距距离的大大系统干干线使用用。20.55.2 光缆缆传输系系统1光缆缆传输的的形式光缆传输输有三种种形式:(1) 调频(FFM

45、)光光缆传输输它可传输输多频道道高质量量信号,传传输距离离远。如如美国吉吉尔德公公司的RRF-7700型型FM光缆缆传输系系统,一一根光纤纤可传输输16路电电视信号号,传输输距离达达40kkm 。(2) 数字光光缆传输输这种系统统无中继继噪声积积累,无无任何交交互调失失真,在在极长的的距离上上有很好好的图像像质量。但但一根光光纤只能能传输66路8路电视视信号。数数字光缆缆传输技技术的进进一步发发展尚需需开展数数字压缩缩技术的的研究。(3) 多路调调幅(AAM)光光缆传输输它是一种种残留边边带调幅幅光缆传传输系统统(VSSB-AM)。目目前,一一般AMM光纤可可传输440多个个频道,且且性能价格

46、比比高,发发展很快快,目前前已广泛泛应用在在有线电电视系统统中。同同样,也也是电视视监控系系统的一一种很好好的传输输模式。下下面将重重点讨论论与VSSB-AM光光缆传输输系统有有关的问问题。2光缆缆的结构构光缆是由由石英纤纤芯、石石英包层层和尼龙龙覆盖层层组成。图图20-8表示示了单芯芯光缆的的断面结结构。图20-8 单芯光光缆与传传输模式式纤芯与包包层的光光折射率率不同。光光几乎以以与纤芯芯和包层层界面相相平行的的角度射射入,经经界面全全反射,沿沿纤芯传传播,在在多次反反射中,光光的损失失很少。衡衡量光纤纤的重要要性能指指标有损损耗和带带宽特性性。石英英材料的的光吸收收损耗很很低,一一般都低

47、低于1ddBkm。而而制造低低损耗光光纤是发发展光缆缆传输系系统的关关键之一一。光纤纤的损耗耗主要来来自三个个方面。一一是来自自端面反反射和界界面反射射产生的的损耗。二二是结构构缺陷损损耗,如如因材料料不均匀匀不连续续造成的的散射或或因尺寸寸变化和和弯曲所所造成的的泄漏。这这部分损损耗与光光的波长长有关,对对0.88m1.8m的的光,损损耗为11dB/km2dBB/km。三三是材料料本身的的损耗。它它包括杂杂质离子子形成的的吸收和和分子热热运动造造成的散散射。另另外,带带宽是表表征光缆缆传输的的性能。按按光传输输的模式式,光纤纤分为单单模和多多模两类类。在多多模传输输时,由由于不同同模式的的光

48、沿线线传输的的速度不不同,会会产生相相位差,导导致传输输失真,因因而使其其传输频频带受限限。对单单模传输输,光在在芯线直直径仅有有5m内内传输,伴伴随着不不断地界界面全反反射,这这对单模模式的光光,不会会产生失失真。所所以频带带极宽,在在有线电电视传输输系统中中得到广广泛的应应用。3光源源与光调调制用于光缆缆的光源源,目前前以发光光二极管管(LEED)和和激光二二极管(LLD)为为主。发发光二极极管是用用半导体体PN结结把电信信号转换换成光的的注入型型场致发发光器件件。因为为它具有有电流-光输出出特性良良好的线线性和寿寿命长的的优点,加加之器件件本身制制造和使使用都比比较方便便,可以以满足光光缆传输输光源的的实用要要求。其其输出功功率约数数毫瓦,频频响可达达1000MHZZ。激光光二极管管也是半半导体器器件,由由P

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