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传输系统将监控系统的前端设备与终端设备联系起来。前端设备所产生的图像信号、声音信号、各种报警信号通过传输系统传送到控制中心,并将控制中心的控制指令传送到前端设备。 根据电视监控系统的规模大小、覆盖面积、信号传输距离、信息容量、对系统的功能及质量指标等不同要求以及传输信号的种类可以采用不同的传输方式。由于图像信号的信息量大,带宽宽,监视时直观性强,因此传输的重点就是视频图像信号的传输。
同轴电缆是由两个同轴布置的倒导体组成,传输的信号完全封闭在外导体内部,从而具有高频损耗低、屏蔽及抗干扰能力强、使用频带宽等显著特点。同轴电缆从外至内结构为铜单线多根铜线绞合的内导体、绝缘介质、软铜线或镀锡丝编织层和聚氯乙烯护套。
同轴电缆的特性阻有50欧姆、75欧姆等。主要型号有SYV型,它的绝缘层为实心聚乙烯;SBYFV型,它的绝缘层为泡沫聚乙烯;SYK型。其绝缘层为聚乙烯藕芯。电视监控系统中常用的是SYV和SBYFV型75欧姆阻抗的同轴电缆。
泡沫聚乙烯材料比聚乙烯更不易损耗视频信号,还增加了电缆的灵活性,安装方便,但容易吸潮从而改变电气性能。实心聚乙烯因其刚性,比泡沫材料保形性好,能承受以外挤压的压力。
同轴电缆屏蔽层铜网能屏蔽电磁干扰或EMI的无用外部信号干扰,编织层中绞合线的多少和含铜量决定了其抗干扰的能力。编织层松散的商业电缆能屏蔽80%干扰信号,适合于电气干扰较低的场合,如果使用金属管道效果更好。高干扰的场合要使用高屏蔽或高编织密度的电缆。铝箔屏蔽或包箔材料的电缆不适用于电视监控系统,但可用于发射无线电频率信号。
同轴电缆越细越长,损耗越大,信号频率越高,损耗越大。以SYV型电缆为例,国内的同轴电缆有SYV75-3、SYV75-5、SYV75-7、SYV75-9等规格。
使用同轴电缆传输使图像时,距离在300米以下的一般可以不考虑信号的衰减问题,在传输距离增加时可以考虑使用低损耗的同轴电缆,如SYV75-9、SYV75-18等,或者加入电缆补偿器。
基带传输的一个缺点就是抗干扰能力差,同轴电缆的屏蔽层对频率越低的电磁波的屏蔽作用越差,因此易受到广播干扰和低频电磁波的干扰。
同轴电缆在架空设置时,电缆线本身就成了一根很长的天线,在受到广播电磁波感应时,感应出电位差,这个电位差产生在电缆线屏蔽层两端(芯线也存在感生电位差,但很小),那么,屏蔽层、信号源内阻、芯线及芯线、75欧姆负载、屏蔽层形成了回路,这个电位差通过回路形成干扰电流,并在负载电阻75欧姆上形成干扰压降叠加到视频信号上。这种干扰一般在几百KHz到几MHz,对图像产生较为稳定的网纹干扰,干扰频率越高,网纹越细越密,大于10MHz的干扰基本上不影响观看效果。
抑制这种干扰的最好办法是电缆埋地铺设,或采用铅包电缆,也可以采用具有外屏蔽层的对称平衡电缆作为传输线。当只能采用同轴传输时,应使电缆线屏蔽层单端接地,同时在接收端设置对称输入的电缆补偿器。采用高电平传输方法也可以很好地抑制广播干扰,方法是将1Vp-p的视频信号放大到5至8Vp-p后再进行传输,在接收端干扰电平相对于视频信号就减小了,传输的距离也可以更远。
低频干扰主要是指50Hz工频干扰。这种干扰使图像产生水平黑色滚条,严重时使图像无法观看并失步。形成50Hz干扰的主要原因是地电位差。在用电设备多、设备功率大的地方会因三相不平衡或接地方式不同时,就会形成较大的地电流,这个电流通过具有地电阻的大地时就会在两地之间形成电压降,如果电缆两端接地,就会通过信号源内阻在电缆上形成电流,产生干扰。
抑制这种干扰的最好方法是电缆单端接地。
同轴电缆的特性阻抗为75欧姆,由于视频带宽很宽,同轴电缆在低频和高频所表现的阻抗不是完全相同的,无法做到完全的匹配。但图像的细节都在1MHz以上的频域内,所以保证高频段阻抗匹配就基本能够满足传输要求,即使在低频段有微小的失配,也不会对图像造成明显的重影失真。
阻抗失配常常会出现若干条间距相等的竖条干扰,频率基本上是行频的整数倍。解决方法一般为“始端串接电阻”或“终端并接电阻”方法改善。
使用同轴电缆传输常常会因传输距离过长、损耗过大、电缆质量不高、大功率可控硅设备使用造成电源不洁净等原因造成的干扰,这些干扰相对来说比较容易解决,如加装电缆补偿器、使用净化电源、选用高质量电缆等。
电视监控系统一般多是中短距离的中小型系统,几乎都采用同轴电缆传输视频图像信号。视频基带是指视频信号本身的频带宽度(0至6MHz)。将视频信号采用调幅或调频的方式调制到高频载波上,然后通过电缆传输,在终端接收后再解调出视频信号,这种方式称为调制传输方式,它可以较好地抑制基带传输方式中常有的各种干扰,并可实现一根电缆传送多路视频信号。但是在实际的监控系统中,由于摄像机布置地点比较分散,并不能发挥频分复用的优势,而且增加调制、解调设备还会增加系统成本,因此在传输距离不远的情况下,仍然以基带传输为主。而高频传输方式大多出现在有线电视系统中。
同轴电缆使用电信号来传递信息。同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体,而导体和层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘...
75-3小区300米 工厂150米 电厂100米75-5小区800米 工厂500米 电厂200米75-7不清楚没有过。75-9可以长一些,但得不偿失,一般我们都是用光仟。以上数...
同轴电缆使用电信号来传递信息。同轴电缆(Coaxial Cable)是指有两个同心导体,而导体和层又共用同一轴心的电缆。最常见的同轴电缆由绝缘材料隔离的铜线导体组成,在里层绝缘材料的外部是另一层环形导...
电缆补偿器又称为电缆均衡器,通过电缆校正电路来进行高频特性的补偿,以使信号传输通道的总频率特性基本上是平坦的。电路主要由RC电路组成,每一组RC串联电路都有一个中心频率f,将电缆衰减曲线分成几段,对应于各段都用一组RC电路进行补偿。
一般加入一级补偿器可以使传输线路延长500米,对于不同规格的电缆适当增加电缆补偿器可使有效传输距离增至2km左右。
同轴电缆传输
第三章 信号传输部分 传输系统将监控系统的前端设备与终端设备联系起来。前端 设备所产生的图像信号、 声音信号、 各种报警信号通过传输系统 传送到控制中心,并将控制中心的控制指令传送到前端设备。 根据电视监控系统的规模大小、覆盖面积、信号传输距离、 信息容量、对系统的功能及质量指标等不同要求以及传输信号的 种类可以采用不同的传输方式。 由于图像信号的信息量大, 带宽 宽,监视时直观性强, 因此传输的重点就是视频图像信号的传输。 第一节、同轴电缆传输 电视监控系统一般多是中短距离的中小型系统,几乎都采用 同轴电缆传输视频图像信号。 视频基带是指视频信号本身的频带 宽度(0至 6MHz)。将视频信号采用调幅或调频的方式调制到高 频载波上,然后通过电缆传输, 在终端接收后再解调出视频信号, 这种方式称为调制传输方式, 它可以较好地抑制基带传输方式中 常有的各种干扰, 并可实现一根电缆传送多路视频信
基于QCA6410的宽带以太网同轴电缆传输方案
作者:小芳 QQ:438342566 TEL:18628053161 原创引用请注明出处 基于 QCA6410 的宽带以太网同轴电缆传输方案 概述: 高 通公司旗下 联网和连接 技术子公 司高通创锐 讯推出一 款新型单芯 片解决方 案 QCA6410,它将为新一代的 HomePlug 电力线通信设备带来顶级的性能。 QCA6410 的设计不仅为 家用市场注入更高性能的电力线通信功能,而且成本更低,体积也更小。 应用领域: 现在数字监控系统普遍使用 IPCAMERA(以太网高清摄像机 ),标准的以太网受限于 100 米传输距离的限制,用了 QCA6410 单芯片就可以在电力线或者同轴线,双绞线上长距离 200 米 到 3000 米不等的距离上传输。 而且同一根线上可以多个 QCA6410 级联或者星形拓扑连接, 非常 方便灵活。 芯片特性: 1: 支持 IEEE1901和 HOMEPLUG
75-3(100米)
75-4(200米)
75-5(300米)
75-7(500-800米)
75-9(1000-1500米)
光纤传输设备传输方式可简单的分成:多模光纤传输设备和单模光纤传输设备。光纤,不仅可用来传输模拟信号和数字信号,而且满足视频传输的需求。其数据传输率能达几千Mbps。如果在不使用中继器的情况下,传输范围能达到6-8km。
综观国内外配线系统的发展,我们可看出这样三个阶段:
1、双绞线阶段。在这个阶段语音同大规模数据通信不能混用也适应这样的数据通信。
2、同轴电缆 双绞线阶段。
3、光纤阶段。
射线光学理论是用光射线去代替光能量传输路线的方法,这种理论对于光波长远远小于光波到尺寸的多模光纤是容易得到简单而直观的分析结果的,但对于复杂问题,射线光学只能给出比较粗糙的概念。
多模光纤传输设备所采用的光器件是LED,通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长,按输出功率可分为普通LED和增强LED——ELED。多模光纤传输所用的光纤,有62.5mm和50mm两种。
在多模光纤上传输决定传输距离的主要因素是光纤的带宽和LED的工作波长,例如,如果采用工作波长1300nm的LED和50微米的光纤,其传输带宽是 400 MHz .km,链路衰减为0.7dB/km,如果基带传输频率F为150MHz,对于出纤功率为-18dBm,接收灵敏度为-25 dBm的光纤传输系统,其最大链路损耗为7 dB,则可计算:
ST连接器损耗:
2dB(两个ST连接器)
光学损耗裕量:2
则理论传输距离:
L=(7 dB-2 dB-2 dB)/0.7dB/km=4.2 km
L为传输距离,而根据光纤的带宽计算:
L=B/F=400 MHz .km/150MHz=2.6km
其中 B为光纤带宽,F为基带传输频率,那么实际传输测试时,L£2.6km,由此可见,决定传输距离的主要因素是多模光纤的带宽。
1、单模传输设备
单模传输设备所采用的光器件是LD,通常按波长可分为850nm和1300nm两个波长,按输出功率可分为普通LD、高功率LD、DFB-LD(分布反馈光器件)。单模光纤传输所用的光纤最普遍的是G.652,其线径为9微米。
1310nm波长的光在G.652光纤上传输时,决定其传输距离限制的是衰减因数;因为在1310nm波长下,光纤的材料色散与结构色散相互抵消总的色散为0,在1310nm波长上有微小振幅的光信号能够实现宽频带传输。
1550nm波长的光在G.652光纤上传输时衰减因数很小,单纯从衰减因数考虑,1550nm波长的光在相同的光功率下传输的距离大于1310nm波长的光下的传输的距离,但是实际情况并非如此,单模光纤带宽B与色散因数D的关系为:
B=132.5/(DlxDxL)GHz
其中L为光纤的长度,Dl为谱线宽度,对于1550nm波长的光,其色散因数如表3为20 ps/(nm .km),假设其光谱宽度等于1nm,传输距离为L=50公里,则有:
B=132.5/(DxL)GHz=132.5MHz
也就是说,对于模拟波形,采用1550nm波长的光,当传输距离为50公里时,传输带宽已经小于132.5 MHz,如果基带传输频率F为150MHz,那么传输距离已经小于50km,况且实际应用中,光源的谱线宽度往往大于1nm。
从上式可以看出,1550nm波长的光在G.652光纤上传输时决定其传输距离限制的主要是色散因数。
2、单模
DVI光纤延长器:(可传输HDMI音视频信号)T803-15KM-T (TX) / T803-15KM-R (RX),产品致力于解决传统铜线电缆DVI连接线传输距离受限制的问题,采用2芯LC单模光纤传输R、G、B信号及数据时钟Clock信号,在分辨率高达1920×1200@60Hz的情况下,可以延伸传输距离到15千米。具有EDID读写功能,可以将显示器里的EDID存储内容读出并写到DVI发射模块T803-15KM-T(TX)中,使其能够适应不同分辨率的显示器系统。
远距离信号传输光纤传输的优势
市面上主要的视频传输线有单根导线、双绞线、同轴电缆等,不论任何的电缆类型,它们都是作为信号传输的一种导体。这些不同类型的电缆,在传输不同信号的质量表现也有区别,除了部分特殊的应用,应用于音视频传输的电缆大致以单根导线、双绞线、同轴线和光纤为主。
1、光纤几乎不存在任何衰减,只有lc或sc头自身略有衰减,而且这并不会造成距离上的影响,通常在20dB以内,完全忽略不计。除非这条光纤距离太长,例如长达2.2公里的多模光纤,在传输中就彻底没信号了,否则只要有信号,速度就是与发送端相当的。
2、抗干扰性强、零掉包率,无论在光纤周围盘绕着多么复杂的强电,传输速度始终保持一致。此外,传输过程中掉包现象的概率几乎为零,测试时200成品多模跳线作为干线,电信的软件在满机时是测不出来。
3、使用寿命很长、兼容性高,市场上一般的光纤可以用到10年甚至更久,这一点铜缆网线是无法相比的。而且兼容性很高,光纤在未来网络高速提升中,无论是1兆10兆甚至未来的万兆,10万兆,任何一条跳线都是通用的,不会像铜缆网线那样有5类6类甚至十几类,不会存在淘汰的问题。
3、新纪录
2011年3月美国洛杉矶举办的2011年光纤通讯大会(OFC2011)上展示了最新的光纤传输技术。这是德国弗朗霍夫学会海因里希-赫兹研究所与丹麦技术大学研究人员合作完成的,研究人员在长度为29公里的单一玻璃光纤线路上创造了每秒10.2Terabit(太比特)的光纤传输速率新世界纪录,其每秒传输的数据量相当于240张DVD光盘。在此之前的世界纪录是由该研究所创造的每秒2.56Terabit。
2011年12月1日,武汉邮电科学研究院宣布,高速光通信实时传输关键技术研究取得突破,在一根光纤上,用正交频分复用技术方式传输的数据量超过240Gb/秒,相当于每秒钟能适时传输240部容量为1G、长度为40分钟的高清电影,又一次刷新世界光通信领域纪录。
是最为传统的电视监控传输方式,对0~6MHz视频基带信号不作任何处理,通过同轴电缆(非平衡)直接传输模拟信号。其优点是:短距离传输图像信号损失小,造价低廉,系统稳定。缺点:传输距离短,300米以上高频分量衰减较大,无法保证图像质量;一路视频信号需布一根电缆,传输控制信号需另布电缆;其结构为星形结构,布线量大、维护困难、可扩展性差,适合小系统。
常见的有模拟光端机和数字光端机,是解决几十甚至几百公里电视监控传输的最佳解决方式,通过把视频及控制信号转换为激光信号在光纤中传输。其优点是:传输距离远、衰减小,抗干扰性能好,适合远距离传输。其缺点是:对于几公里内监控信号传输不够经济;光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理,维护技术要求高,不易升级扩容。
是解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式,采用MPEG2/4、H.264音视频压缩格式传输监控信号。其优点是:采用网络视频服务器作为监控信号上传设备,只要有Internet网络的地方,安装上远程监控软件就可监看和控制。其缺点是:受网络带宽和速度的限制,ADSL只能传输小画面、低画质的图像;每秒只能传输几到十几帧图像,动画效果十分明显并有延时,无法做到实时监控。
是解决几公里甚至几十公里不易布线场所监控传输的解决方式之一。采用调频调制或调幅调制的办法,将图像搭载到高频载波上,转换为高频电磁波在空中传输。其优点是:综合成本低,性能更稳定,省去布线及线缆维护费用;可动态实时传输广播级图像,图像传输清晰度不错,而且完全实时;组网灵活,可扩展性好,即插即用;维护费用低。其缺点是:由于采用微波传输,频段在1GHz以上,常用的有L波段(1.0~2.0GHz)、S波段(2.0~3.0GHz)、Ku波段(10~12GHz),传输环境是开放的空间,如果在大城市使用,无线电波比较复杂,相对容易受外界电磁干扰;微波信号为直线传输,中间不能有山体、建筑物遮挡;如果有障碍物,需要加中继加以解决,Ku波段受天气影响较为严重,尤其是雨雪天气会有比较严重的雨衰现象。不过也有数字微波视频传输产品,抗干扰能力和可扩展性都提高不少。
(平衡传输):也是视频基带传输的一种,将75Ω的非平衡模式转换为平衡模式来传输的。是解决监控图像1Km内传输,电磁环境相对复杂、场合比较好的解决方式,将监控图像信号处理通过平衡对称方式传输。其优点是:布线简易、成本低廉、抗共模干忧性能强。其缺点是:只能解决1Km以内监控图像传输,而且一根双绞线只能传输一路图像,不适合应用在大中型监控中;双绞线质地脆弱抗老化能力差,不适于野外传输;双绞线传输高频分量衰减较大,图像颜色会受到很大损失。
视频采用调幅调制、伴音调频搭载、FSK数据信号调制等技术,将数十路监控图像、伴音、控制及报警信号集成到"一根"同轴电缆中双向传输。其优点是:充分利用了同轴电缆的资源空间,三十路音视频及控制信号在同一根电缆中双向传输、实现 "一线通";施工简单、维护方便,大量节省材料成本及施工费用;频分复用技术解决远距传输点位分散,布线困难监控传输问题;射频传输方式只衰减载波信号,图像信号衰减比较小,亮度、色度传输同步嵌套,保证图像质量达到4级左右;采用75Ω同轴非平衡方式传输使其具有很强抗干扰能力,电磁环境复杂场合仍能保证图像质量。其缺点是:采用弱信号传输,系统调试技术要求高,必须使用专业仪器,如果干线线路有一台设备有问题,可能导致整个系统没图像,另外宽频调制端需外加AC220V交流电源供电(但大多监控点都具备AC220V交流电源这个条件)。
SmartAir技术是通信业界唯一的单天线模式千兆级无线高速传输技术。其采用多频带OFDM空口技术,TDMA的低延时调度技术,以及低密度奇偶校验码LDPC,自适应调制编码AMC和混合自动重传HARQ等高级无线通信技术,实现到达1Gbps的传输速率