本發(fā)明涉及通信設備,具體涉及基于光波分復用的數字光端機。
背景技術:
視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經成為安全技術防范體系中一個重要的組成部分,它通過固定攝像機和可遙控攝像機直接觀看被監(jiān)視場所,可以把被監(jiān)視場所現場的圖像和聲音等內容通過通信線路傳送到監(jiān)控中心,同時視頻監(jiān)控系統(tǒng)還可以與防盜報警燈其他安全防范體系聯動運行,使得防范能力更加強大。
隨著電子和光纖通信技術的不斷發(fā)展,以及監(jiān)控系統(tǒng)需要傳輸的信息量越來越大,視頻監(jiān)控光端機的傳輸容量也由最初的單路傳輸向多路傳輸發(fā)展。視頻監(jiān)控傳輸的信息包括音頻、視頻和數據三種不同的信息,現有技術中不能在一根光纖中實現三路數據的傳輸。
技術實現要素:
本發(fā)明所要解決的技術問題是現有技術中不能在一根光纖中實現三路數據的傳輸,目的在于提供基于光波分復用的數字光端機,在一根光纖中實現一路視頻數字化、一路音頻數字化和一路反向數據的傳輸。
本發(fā)明通過下述技術方案實現:
基于光波分復用的數字光端機,包括光發(fā)射機、光纖光纜和光接收機,所述光發(fā)射機通過光纖光纜與光接收機連接,所述光發(fā)射機包括整形電路、光源驅動電路、發(fā)射光源、功控保護電路、比較放大電路、光檢測放大電路、溫度控制模塊,所述整形電路、光源驅動電路、發(fā)射光源依次連接,所述發(fā)射光源與光檢測放大電路連接,所述光檢測放大電路與比較放大電路連接,所述比較放大電路連接在整形電路與光源驅動電路連接的線路上,比較放大電路與功控保護電路連接,所述功控保護電路與光源驅動電路連接;所述光接收機包括光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡電路、偏壓電路、自動增益控制模塊,所述光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡電路依次連接,所述偏壓電路、主放大器、均衡電路分別與自動增益控制模塊連接,所述偏壓電路與光檢測器連接;所述光纖光纜通過連接光檢測器與光接收機連接,所述光纖光纜通過連接發(fā)射光源與光發(fā)射機連接。光發(fā)射機將電脈沖信號變換成光脈沖信號,并以數字光纖通信系統(tǒng)傳輸性能所要求的光脈沖信號波形從光源器件組件的尾纖發(fā)射出去;光纖光纜作為光脈沖信號的傳輸通道將其傳輸至光接收機;光接收機將光纖光纜傳輸后衰減變形的微弱光脈沖信號通過光電轉換成電脈沖信號,并給予足夠大的放大、均衡與定時再生還原成為標準的數字脈沖信號。
進一步地,發(fā)射光源采用激光器或發(fā)光二極管。激光器和發(fā)光二極管根據具體使用情況選擇性使用。
進一步地,光檢測器采用PIN光電二極管或雪崩光電二極管。PIN光電二極管和雪崩光電二極管根據具體使用情況選擇性使用。
本發(fā)明與現有技術相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明通過光發(fā)射機、光纖光纜和光接收機能將一路現場轉化的視頻信號、一路聲音轉化的音頻信號以及一路數據信號同時傳輸,提高了視頻監(jiān)控的數據傳輸的實時性。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結構示意圖;
圖2為本發(fā)明光發(fā)射機結構示意圖;
圖3為本發(fā)明光接收機結構示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本發(fā)明作進一步的詳細說明,本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明,并不作為對本發(fā)明的限定。
實施例
如圖1至圖3所示,基于光波分復用的數字光端機,包括光發(fā)射機、光纖光纜和光接收機,所述光發(fā)射機通過光纖光纜與光接收機連接,所述光發(fā)射機包括整形電路、光源驅動電路、發(fā)射光源、功控保護電路、比較放大電路、光檢測放大電路、溫度控制模塊,所述整形電路、光源驅動電路、發(fā)射光源依次連接,所述發(fā)射光源與光檢測放大電路連接,所述光檢測放大電路與比較放大電路連接,所述比較放大電路連接在整形電路與光源驅動電路連接的線路上,比較放大電路與功控保護電路連接,所述功控保護電路與光源驅動電路連接;所述光接收機包括光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡電路、偏壓電路、自動增益控制模塊,所述光檢測器、前置放大器、主放大器、均衡電路依次連接,所述偏壓電路、主放大器、均衡電路分別與自動增益控制模塊連接,所述偏壓電路與光檢測器連接;所述光纖光纜通過連接光檢測器與光接收機連接,所述光纖光纜通過連接發(fā)射光源與光發(fā)射機連接。
光纖通信對光源的基本要求有如下幾個方面,首先,光源發(fā)光的峰值波長應在光纖的低損耗窗口之內,要求材料色散較??;其次,光源輸出功率必須足夠大,入纖功率一般在10微瓦到數毫瓦之間;第三,光源應具有高度可靠性,工作壽命至少在10萬小時以上才能滿足光纖通信工程的需要;第四,光源的輸出光譜不能太寬以利于傳輸高速脈沖;第五,光源應便于調制,調制速率應能適應系統(tǒng)的要求;第六,電光轉換效率不應太低,否則會導致器件嚴重發(fā)熱和縮短壽命;第七,光源應省電,光源的體積、重量不應太大。
發(fā)光二極管是自然發(fā)光,光輸出功率小,發(fā)射角較大,與光纖的耦合效率低;但其受溫度影響較小,光輸出功率恒定且驅動電路簡單,因而在模擬光纖傳輸系統(tǒng)和中、小距離數字光纖通信系統(tǒng)中得到廣泛應用;激光器是受激發(fā)光,入纖光功率大,調制速率高,主要用于大容量、中長距離數字光纖通信系統(tǒng)中,其缺點是受溫度影響大,需加自動功率控制電路以保證輸出光功率的恒定。綜上,發(fā)射光源在選用激光器或發(fā)光二極管時需要根據具體使用情況而定。
光檢測器是數字光接收器的核心器件,它將光脈沖信號轉換成為電脈沖信號。光檢測器采用PIN光電二極管或雪崩光電二極管。PIN光電二極管倍增,使用簡單,工作偏壓低,而且可以固定不變,不需要任何控制;雪崩光電二極管,具有很高的內部倍增因子,它與合理設計的電阻放大器結合,可以使雪崩光電二極管工作在最佳倍增工作狀態(tài),這樣的數字光接收機能夠得到比采用PIN光檢測器的數字光接收機高10dB以內的接收靈敏度,但出于雪崩光電二極管需要較高的工作偏壓(幾十伏到兩百伏)以及其倍增特性受溫度的影響較嚴重,因此使用起來比較復雜。綜上,光檢測器在選用PIN光電二極管或雪崩光電二極管時需要根據具體使用情況而定。
主放大器是一個高增益的寬帶放大器,它放大來自前置放大器輸出的小信號電壓。一般來說,通過主放大器放大的信號基本是無失真的前置放大器的輸出信號,為了判決電平的需要,主放大器輸出電壓為1~3V(峰峰值)。對于不同輸入光功率信號,其放大增益可以通過自動增益控制模塊調整得到不同大小的數值,從而保證其輸出電平幅度不變。
均衡電路一方面是為了得到有利于判決的信號輸出波形,即信號波形引起的碼間干擾小,按均衡的要求,具體的輸出為升余弦頻譜波形,另一方面是通過均衡可以合理壓縮主放大器過寬的帶寬,減少數字光接收放大器的噪聲,提高其輸出信噪比。
以上所述的具體實施方式,對本發(fā)明的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本發(fā)明的具體實施方式而已,并不用于限定本發(fā)明的保護范圍,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。