视频信号光纤传输系统实验

实验十七    视频信号光纤传输系统实验

一 实验目的
       1 了解基带模拟信号直接光强度调制传输系统的构成
        2 了解不同业务对传输系统的要求差异

二 实验原理及框图
基带模拟信号直接光强度调制传输是模拟光纤传输最基本的传输技术。以发光二极管为光源的基带电视信号光纤传输系统具有设备简单、价格便宜的特点。传输质量可以满足不同指标的要求，适用于较短距离的电视传输，在广播电视与工业电视传输中有着广泛地应用。这种设备以发光二极管为光源，是因为LED的入纤光功率虽不如激光器的高，但它是非相干光源，对微分增益（DG）和微分相位（DP）的校正比用激光器（LD）作为光源来得容易，而且光源驱动电路也比较简单。另外，在多模光纤传输系统中，它也不存在模式噪声对信噪比的影响问题。因此，LED是这种系统中常用的光源。图17.1示出了一个系统的基本组成方框。在我国采用的PAL制电视信号中，彩色信号是调制在频率为4.43MHz的色副载波上，而色副载波又是叠加在亮度信号上的。色副载波的幅度决定着彩色信号的饱和度，其相位决定了色调。由于亮度信号的变化在传输中可能引起色副载波的幅度和相位失真，在电视信号中被称作微分增益（DG）和微分相位（DP）失真。在传输系统中，发光二极管的非线性是引起DG、DP失真的主要原因，这是因为发光二极管的阻抗特性、注入电流、内部量子效率、辐射复合率的温度特性以及调制带宽等因素的影响所致。
一般发光二极管在不采用任何校正措施的情况下，系统可引起10~15%左右的DG变

化和1~3度的DP变化，这对于高指标传输来说是不利的。因此需要加入校正电路用以消除这种影响。校正发光二极管的非线性的方法很多，如反馈法、相移调制法、前馈法和准前馈法等。但上述这些方法对校正电路或光器件的要求都很高，采用这些方法会使设备原本简单便宜的系统反而变得比较复杂，设备成本也因此而有所提高。因此一般情况下多采用预失真（预校正）法比较实用。所谓预失真法是用普通二极管的非线性在发送端使信号预先失真，用以抵消发光二极管的非线性失真。电视信号在通过传输设备的电路时，由于交流耦合电容的影响，会失去信号中的低频成分和直流成分。为了保持良好的场响应，常常采取箝位措施，恢复直流分量。除此之外，发端采用箝位技术控制电视信号，可使其工作在发光二极管的P-I特性线性校正区范围内。因而，预失真电路和光源驱动电路中也采用箝位技术。

三  实验步骤
 1  构建系统
     ① 准备一台计算机并安装视频采集卡或一台监视器，一个模拟摄像头。
    ② 将XS602与模拟摄像头连接，将XS605与计算机上视频采集卡接口相连，连接好模拟光收发模块（甲）的电源（VCC）、地（GND）。
    ③ 用连接线连接TK611与TK602，TK605与TK604，TK604与TK606，TK606与TK608，TK607、TK609接模拟地AGND，将开关KS601置模拟光驱动选通状态（即按下状态）；连接TK615与TK617，TK635与TK622。
2 调通电路
    通过对可变电阻RP602、RP603、RP604、RP607的调节使电路成通路。
3 测试数据   
         在调节步骤2中各电阻时，用示波器观察通路中测试点（TP603、TP602、TP611、XS605）的波形并观察计算机（或监视器）中的图象。