中文名 | 光端机特性测试 | 外文名 | performance measurements ofoptical terminal equipments |
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应用学科 | 光纤通信技术 |
光接收机灵敏度是保证特定的误码率时所需的最小光功率Pr。测量所需的仪表是:误码测试仪(发和收),光功率计和可变光衰减器。在发送端误码仪(发)发出伪随机码。在接收端的光纤线路上接入光衰减器,在光端机接收端的输出端上接上误码仪(收)以观测误码。调节可变光衰减器使误码率正好达到特定的要求,此时在接收端的光纤上测得的光功率即是在该误码率下光接收机的灵敏度。测试时,收发信机之间不串接长的光纤线路,用光衰减器代替。在实际线路上运行时,就要考虑由于光纤色散引起光接收机灵敏度劣化量,即灵敏度将有所降低。CCITT有建议,不同码率的光纤数字通信系统,测试接收机灵敏度时,应采用不同的伪随机码序列,还建议采用误码率为10来表示光接收机的灵敏度。
将光功率计接于光发送机的光纤连接器上就可测得发送光功率。CCITT指定测试发送光功率是在S点,即光纤活动连接器的端面上。真实的发送光功率应扣除光纤连接器的插入损耗,约ldB以下。要测量进入光纤的光功率必须在建立了稳态模的条件下进行。稳态模条件的建立可用长光纤或扰模器。在工程中不这样做。通常测量时,应采用伪随机码作信息源,测得的发送光功率为平均发送光功率。
CCITT对光端机与电端机接口处的波形有一定范围的规定图样,称为接口样板。即其接口信号的电压幅度、波形前后沿、脉宽等应符合样板图样要求。通常接口样板是用示波器来测量的。只有接口波形符合样板后才能进行光端机的其他测试。
眼图测试 用示波器在光接收机判决点前观察由升余弦波构成的“眼图”,看它是否充分“张开”,调节均衡器可改善眼图。眼图的好坏,是主观评定的,定性测试即可。在眼图良好的情况下,才能进行光接收机的其他测试。
动态范围指在保证系统满足某个误码率的条件下,光接收机能容许接收最小到最大光功率的变化范围。
D=10log10
式中:Pmax是光接收端输入光功率增大至Pmax时,系统仍能保持所要求的误码率最大光功率是光接收端输入光功率减小至Pmax时,系统仍能保持所要求的误码率最小光功率,即光接收机灵敏度。动态范围测量所需仪表与方法与光接收机灵敏度测量的相似。
CCITT对于光纤数字通信系统码流的抖动容限的要求为:①输入抖动容限:对光纤数字通信系统输入带有抖动的码流,系统在保证误码率符合要求的情况下,允许输入码流最大的抖动。要用专用的仪表测试,如抖动测试仪或PCM信号分析仪等。测试方法与误码率相似,唯其输入的码流各时隙不是相等的,是带有正弦的时隙调制,即所谓“抖动”。抖动的单位为U1,即单位时隙。CCITT的建议对不同码率的系统、不同频率的抖动,容限是不同的。在抖动测试时,允许接入衰减频率特性符合规律的输入电缆,衰减值为0~6dB。抖动频率低于10Hz称为漂动。CCITT建议中对漂动也有相应要求。②输出抖动容限:在光纤数字通信系统中发送无抖动的伪随机码流,在接收端测输出码流的抖动,要求抖动不得超过的界限,即输出抖动容限。测试仪表和方法与输入抖动容限的相同,唯测试时要求接入两个具有特殊截频的带通滤波器,通常仪表中已含有。CCITT对不同码率的系统,不同频率的抖动,接不同的滤波器,输出抖动容限要求是不同的。③抖动转移特性:输出抖动与输入抖动之比,或称抖动增益。其测试仪表与方法同抖动测试。每个数字段的抖动转移函数最大增益不应超过ldB。
完善的光发送机,在发“0”码时应无光功率输出,实际中常有少量的直流光输出。表述发送机这种性能的指标为消光比表示式为
Ext=10lg(全0码流的平均光功率P0/全1码流的平均光功率P1)
,db理论分析知,消光比增大,光接收机灵敏度降低。测试方法如下。采用光功率计分别在全“0”码和全“1”码情况下测得P0和P1,消光比即求得。在发送端测得的消光比和在接收端测得的是不同的。
所需的仪表是误码分析仪(发、收)。其测试方法与光接收机灵敏度测试相似。长期平均误码率的测试即在相当长的时间内,测得累计的误码总数除以测量时间(秒),得长期平均误码率。长期平均误码率是反映系统误码性能的最主要方面。CCITT详尽的误码性能要求还包括误码秒ES、严重误码秒SES和劣化分DM。其含意为:ES误码秒:含1个或1个以上的误码秒数;SES严重误码秒:误码率≥10-3的秒数;DM劣化分:误码率≥10-6的分钟数。
各误码性能都可用误码分析仪直接测得。CCITT对这些误码性能的要求都针对系统的64kbit/s端口而言,因此应在64kbit/s端口上测试。
综 合 复 用 设 备 用 户 手 册 版本号: V1.1 日 期: 2012 年 02月 1 概述 本使用手册使用于本系列各型号综合业务光端机。本使用手册对 综合业务光端机的技术特点、工作环境、安装、连接、调试、使用日 常维护等方面作了详细介绍。 第一章:产品简介 §1.1 功能 综合复用设备是我公司自主开发的专用集成电路研制生产的 PCM综合业务产品。该设备以大规模集成电路和可编程逻辑芯片为核 心,构成话路口 (FXS)、交换口 (FXO)、2/4 线音频、E/M信令、RS232、 以太网、 V.35、V.24 以及视频等多种接口的 PCM综合接入产品。 综合复用设备是在 E1 传输通道或光纤传输通道上传输 30 路 64K 话音,或者部分时隙用于传输 N*64K 数据业务(以太网数据) 的,或者部分时隙用于 RS232数据业务的复用传输设备。 设备采用标准 19 英寸 /1U 机
光端机 就是将多个 E1(一种中继线路的数据传输标准,通常速率为 2.048Mbps, 此标准为中国和欧洲采用)信号变成光信号并传输的设备。光端机根据传输 E1 口数量的多少,价格也不同。一般最小的光端机可以传输 4 个 E1,目前最大的 光端机可以传输 4032个 E1。 光端机的种类 光端机分 3类:PDH,SPDH,SDH。 PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy ,准同步数字系列)光端机是小容量 光端机,一般是成对应用,也叫点到点应用,容量一般为 4E1,8E1,16E1。 SDH(Synchronous Digital Hierarchy ,同步数字系列)光端机容量较大,一般 是 16E1到 4032E1。 SPDH(Synchronous Plesiochronous Digital Hierarchy )光端机,介于 PDH 和 SDH之间。
视频接口数:1路视频
视频接口形式:BNC
视频输入/输出阻抗:75Ω(非平衡)
视频输入/输出电压:典型1Vpp(峰-峰值),最大1.2Vpp
视频带宽:10MHz
视频采样:15MHz高速采样
视频数码位宽:8/10/12位(比特)
微分增益:(10%-90%APL)DG<1%(典型值)
微分相位:(10%-90%APL)DP<0.8°(典型值)
场倾斜:<0.5%
视频信噪比(加权):S/N≥70dB(最大光学链路损耗时)
音频接口数:正向、反向或双向音频
接口端子:工业接线端子
音频输入/输出电平典型:0dBm
音频输入/输出阻抗:600Ω(平衡/不平衡)
音频输入/输出电压:2VP-P(峰-峰值)
音频带宽:20Hz~20kHz
采样速率:48.6K
非线性失真系数:≤1%
音频信噪比(加权):S/N≥85dB
全数字视频无压缩传输技术
兼容 PAL 、 NTSC 、 SECAM 制式
SMT 表面贴装技术
广播级传输品质
10Bit 数字视频编码
先进的自动增益控制功能 (AGC)
支持视频无损再生中继
支持任何高分辨率的视频信号
无模拟光端机的交调干扰
最所有数据端口均有防雷设计
视频光端机在中国的发展是伴随着监控发展开始的,视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备,又分为模拟光端机和数字光端机。
模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后,再进行电-光转换,光信号传到接收端后,进行光-电转换,然后进行PFM解调,恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术,其传输距离能达到50Km或者更远。通过使用波分复用技术,还可以在一根光纤上实现图象和数据信号的双向传输,满足监控工程的实际需求。这种模拟光端机也存在一些缺点:
a)生产调试较困难;
b)单根光纤实现多路图象传输较困难,性能会下降,这种模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图象;
c)抗干扰能力差,受环境因素影响较大,有温漂;
d)由于采用的是模拟调制解调技术,其稳定性不够高,随着使用时间的增加或环境特性的变化,光端机的性能也会发生变化,给工程使用带来一些不便。
由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势,所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样,光端机的数字化也是一种必然趋势。数字视频光端机主要有两种技术方式:一种是MPEG II图象压缩数字光端机,另一种是全数字非压缩视频光端机。
图象压缩数字光端机一般采用MPEG II图象压缩技术,它能将活动图象压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图象压缩技术,它能大大降低信号传输带宽。
全数字非压缩视频光端机采用全数字无压缩技术,因此能支持任何高分辨率运动、静止图像无失真传输;克服了常规的模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同时传输时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性不高等缺点。并且支持音频双向、数据双向、开关量双向、以太网、电话等信号的并行传输,现场接线方便,即插即用。与传统的模拟光端机相比,数字光端机具有明显的优势:
1)传输距离较长:可达80Km,甚至更远(120Km);
2)支持视频无损再生中继,因此可以采用多级传输模式;
3)受环境干扰较小,传输质量高;
4)支持的信号容量可达16路,甚至更多(32路、64路、128路)。