数字光端机比模拟光端机有优势的因素

youkelee

        如今数字光端机在很多领域都有应用到，大多数中大工程都比较喜欢选择数字光端机而非模拟光端机，从很多方面我们都可以看出数字光端机已经逐渐在取代模拟光端机，有些人可能不清楚两者之间有什么联系和区别下面我们就针对这一方面详细的向大家介绍一下二者之间的区别给出为什么数字光端机能慢慢取代模拟光端机的原因：
        模拟光端机是采用了PFM调制技术来进行实时传送图像，视频信号的，技术成熟，是现在使用比较多的类型。处于发射端的光端机首先把模拟信号进行PFM调制，因为调制方法主要有调频，调相，调幅三种，因此模拟光端机又分为调频，调相，调幅等三种光端机；然后进行电-光转换，传输到接收端设备后，进行反向操作，把光转换为电信号，用PFM解调，还原出图像信号。采用PFM技术的光端机，传输距离一般可以达到30千米，足够用户的要求了。而有些则可以60千米。而且这些模拟光端机传送的质量比一般的高，有比较高的信噪比。加上使用了波分复用技术，这样实现了在一根光纤同时双向传输图像，数据信号。
 
         数字光端机采用的数字技术，它与传统的模拟技术比较，有明显的优势。因此数字光端机未来将会替代模拟光端机。现在的图像数字光端机有两种，一个是MPEG2图像压缩技术的光端机，令一个是非压缩的图像数字光端机。
        压缩型的光端机一般是采用MPEG II图像压缩技术，可以把视频图像压缩成N*2MBPS的数据，然后通过标准的电信接口或者光纤即可传送。这种方法可以减少对带宽的依赖，不会造成网络拥堵。而且因为用了N*2MBPS标准接口，因此可以用现成的电信传输设备进行传送，节约了资金。当然有优点也有缺点，这种光端机缺点是不能保证实时性，通常会有2秒左右的延迟。如果要求实时性高的工程部适宜用此类设备。
 
         非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（信噪比大于60dB，微分相位失真小于2°，微分增益失真小于2%），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本。
        如果非要详细的说明二者之间的区别那么我们就从六点来说明一下：
1、  两种光端机的处理方式的不同，引起的视频、音频、数据信号信号失真、变畸变、干扰不同
        模拟光端机由于要进行调幅、调频、调相，所以模拟信号的幅度的变化与载波信号因调制而引起的幅度、频率、相位的变化是否为一一对应的线形关系成为拟光端机质量好坏的关键，到目前为止，很难做到真正线性调制，非线形必然引起信号失真；同时调制好的载波信号信号还要调制光信号，光信号的非线性也是一个非常重要的因素，众所周知，光器件的非线性与环境温度变化、工作电压的稳定性、光发射功率有很大的影响，因此光器件在生产时需进行7-10天的热循环老化等等工艺筛选、老化、测试也只能以将这种变换控制在一定的范围；光信号在光纤中长距离传输，会引起光信号的功率衰减，传输频率漂移、相位失真，光信号色散效应同样也会引起光信号畸变；光信号到达接收端，接收光器件仍然要引起非线性失真，由光电转换后的模拟信号进入解调，解调与调制一样会产生非线性畸变。所以综合模拟光端机，从输入信号调制-电光转换-光输-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是不可消除的，所以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。
 
2、两种光端机的稳定性不同
         模拟调制光端机由于采取载波调制方式，载波及光头很容易受环境温度影响。出现传输质量随环境变化而变化的缺点。正因为这种缺点，对一些大型、重要工程来讲，模拟光端机的维护成了很令人头疼的问题，由此也给很多工程承包商或业主带来了很大不满。所以对一些重要的工程选用数字光端机是一种明智的选择。  
3、 光纤上传输的信号方式不一样
        顾名思义，模拟光端机上光头发射的光信号是模拟光调制信号，它随输入的模拟载波信号的幅度,频率、相位变化引起光信号幅度、频率、相位变化而分别称为调幅、调频、调相光端机。而数字光端机上光头发射的光信号是数字信号即0或1对应光信号强、弱两种状态，不同的0和1组合代表不同幅度的视频、音频、数据信号。 
4、 价格有所不同
         由于体系结构不一样，模拟光端机与数字光端机的价格略有不同，一般来说，单路视频、音频、数据数字光端机较单路模拟光端机价格稍高，四路以上视频、音频、数据数字光端机相反比模拟光端机便宜得多。所以，数字光端机的性价比要高于模拟光端机。
 
5、 光端机的模拟信号传输输入和输出处理方式不一样
         无论模拟、数字光端机，对输入的基带的视频、音频、数据信号都必须进行处理。对于模拟调幅光端机，处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制，使高频载波信号的幅度随视频、音频、数据的幅度变化而变化；对于模拟调频光端机，处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制，使高频载波信号的频率随视频、音频、数据的幅度变化而变化；对于模拟调相光端机，处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制，使高频载波信号的相位随视频、音频、数据的幅度变化而变化。而数字式光端机对对输入的基带的视频、音频、数据进行高分辨率的模拟-数字转换，如1Vp-p幅度范围的幅度信号利用12bits的数字信号来表示，1V等分成4096，因此模数转换后引起的最大电压幅度误差1/4096V（约2.5mV）,此误差电压称为量化误差电压，各种幅度的电压数值从0V、1/4096V、2/4096V... 最大1V分别对应的数字编码为000000000000、000000000001、000000000010...111111111111。数字编码信号直接控制光头发射的光信号的强、弱两种状态（对应0或1），接收光端机再将数字编码进行数字-模拟转换,恢复成原始的基带的视频、音频、数据信号。 
 
6、多路信号同传引起的交调失真
         在现场监控应用中，用户可能有许多各种信号，如视频图像、音频、数据、以太网、电话或其它用户自定义的信号，每种信号分别用一对光端机来传输，必然价格昂贵，所以为了提高光纤的利用效率，降低成本，必须的各种信号在光端机进行复用，以便在一对或一根光纤上传输。对调频、调幅、调相光端机来讲，传输10/100M以太网信号或多路电话等高速信号是难以做到的，将多路视频或音频信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。所以目前市场上不乏很多著名国外品牌的调频、调幅、调相光端机多路视频、音频、数据同传时经常出现相互干扰的现象，这些不稳定的现象都是模拟调制技术长期以来一直所固有的缺点。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。如广州邮科网络设备有限公司的全数字光端机，最多可以实现128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。