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本站網絡實名:eie 加權視頻放大器 加權抗干擾器 視頻恢復主機
當前位置:技術交流 視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
  下列文章是我公司EIE實驗室根據公司產品開發、實驗、工程等實踐經驗及數據所寫,均為原創文章。希望能與廣大同行進行交流。未經我公司許可不得轉載。
 
視頻傳輸工程中的電磁干擾及抗干擾措施
---本篇文章已被收錄在公共安全論壇精華貼
 

  干擾——是監控工程中的“??汀?,也是令人討厭、令人煩惱的“不速之客”。讓干擾不再打擾,應該是監控行業朋友們的共同心聲和奮斗目標之一。

一、干擾到底是怎樣形成的?

1)工程中的干擾我們可以概括分成3類:

A)源干擾:視頻信號源內部,包括電源產生的干擾——視頻源信號中已經包含干擾;

B)終端干擾:終端設備,包括設備電源產生的干擾——它能對輸入的無干擾視頻信號加入新的干擾;

C)傳輸干擾:傳輸過程中通過傳輸線纜引入的干擾,主要是電磁波干擾,包括地電位干擾類。

  源干擾和終端干擾,盡管工程中也常遇到,但都屬于設備本身問題,不屬于工程抗干擾范疇。本文涉及的只是第三類——視頻傳輸工程中的電磁干擾。eie實驗室研究成果提出了如下觀點:

  同軸干擾不是從屏蔽層縫隙中漏進去的,無縫隙的“編網—鋁箔—編網—鋁箔”四屏蔽電纜,仍有傳輸干擾,就是最好的實踐驗證。 同軸干擾基本上是電磁感應電流在電纜屏蔽層縱向“阻抗”上產生的感應電動勢,通過兩端匹配負載對視頻信號產生干擾信號的;所以才有短電纜、高編電纜干擾小的實踐;

  非屏蔽雙絞線平衡傳輸原理,使它具有一定的抗共模干擾能力,但它的不平衡結構(電阻誤差5%/100米,線對之間的耦合,高衰減和高失真特性),使它的實際抗干擾能力與某些“抗超強干擾”的宣傳遠不是一回事。屏蔽雙絞線的大量應用,就應該有個起碼的判斷了。

2005年eie實驗室又提出了“防、避、抗、補”的工程抗干擾“四大基本功”。

二、視頻傳輸工程抗干擾的“防、避、抗、補”“四大基本功”

1)“防”:對干擾設防,把干擾“拒之門外”。常見的有效措施有: 給傳輸線纜一個屏蔽電磁干擾的環境,這是最基本、最有效的防止干擾“入侵”的手段。將傳輸線纜穿鍍鋅鐵管,走鍍鋅鐵皮線槽,深埋地下布線等,這對于包括變電站超高壓環境下安全傳輸視頻信號都是有效的。不足之處是成本較高,不能架空布線,施工較麻煩;

eie雙絕緣雙屏蔽抗干擾同軸電纜是抗干擾技術的一項自有知識產權的新成果,其原理與穿鐵管基本相同。外層是干擾屏蔽層,提供內部無干擾的傳輸環境,內屏蔽層是同軸傳輸回路的實際信號地,干擾在外屏蔽層上產生感應電動勢,通過接“大地”屏蔽干擾,內外屏蔽層絕緣,使干擾感應電動勢與視頻信號傳輸回路絕緣,有效防止了干擾的“入侵”。優點是布線簡單方便,成本低,在不能準確判斷是否會有干擾的情況下,基本可以實現“防干擾盲目布線”。在工程設計和施工中,設防首先是應該考慮的。

2)“避”:避開干擾 ,另選一條 “路”,改變源信號傳輸方式。 屬于這一類的技術有:光纜傳輸(包括模擬調制解調和數字調制解調技術),射頻,微波,數字變換等各種傳輸方式都屬于“信息調制和變換”方式,或“頻分方式”,它能有效避開源信號傳輸中0-6M頻率范圍的直接干擾;這種方式抗干擾很有效。目前也有一些不肯介紹原理的產品,如采用編碼和向上移動信號頻帶的方法等,大概也屬于這一類產品。采用“避”的技術,工程中還應考慮兩個問題:一是成本和復雜度的提高,二是變換損失——失真和信噪比的降低,不要一個矛盾掩蓋另一個矛盾。

3)“抗”:視頻信號傳輸過程中,如果干擾已經“混”進視頻信號中,使信噪比(指信號/干擾比)嚴重降低,必須采用抗干擾設備抑制干擾信號幅度,提高信噪比。目前主要技術措施有:

  傳輸變壓器抑制50/100Hz低頻干擾有一定效果,但局限性較大,通用性較差,應用面還較少;

  “斬波”技術,原理上是吸收或衰減干擾信號頻率分量。問題是難以應付工程中千變萬化的干擾頻率,對于諧波分量豐富的干擾(如變頻電機干擾)抑制能力較差,值得注意的是這種辦法在吸收干擾的同時,也吸收掉一部分有用信號,造成新的失真;

  視頻預放大提高“信號/干擾”比(信噪比)技術:原理是:線路干擾大小是不會再變的,可以在線路前端,先把攝像機視頻信號大幅度提升,從而提高了整個傳輸過程中的“信號/干擾”比(信噪比),在傳輸末端再恢復視頻源信號特性,達到抑制干擾的目的。理論上、實踐上這種抗干擾技術都應該是可行的,有效的。問題是具體技術實現起來有一定難度,市場上有一種這類產品,確實有一定的抗干擾效果。但沒考慮線纜傳輸失真、放大失真問題,沒有真正解決視頻信號的有效恢復問題,圖像傳輸質量沒有真正解決。

  eie實驗室在長期研究加權放大和抗干擾技術的基礎上,于2005年初成功的推出了含有兩項專利技術的新產品——“加權抗干擾器”。它同時具有抑制干擾和視頻恢復雙重功能,可有效抑制從50Hz到10MHz的廣譜干擾,加權技術的成功應用,使頻率越高抗干擾能力越強,進一步提高了高頻干擾的抑制能力,并繼承了加權視頻放大專利技術高質量的視頻恢復功能?!安埂保翰鉤サ繢麓浜托藕瘧浠輝斐傻氖悠敵藕糯淥鶚?,恢復視頻源信號特性。電纜越長,產生干擾的概率越大,干擾幅度也越高。從視頻傳輸角度考慮,在抗干擾的同時,必須考慮信號衰減和失真問題。線纜引起的衰減、失真和抗干擾設備引起的附加衰減和失真,只有有效的補償措施才能算真正的、有效的視頻傳輸設備。

三、據實際情況選擇適用的抗干擾措施

  工程上解決干擾的問題也是一個系統工程問題,“防、避、抗、補”四大基本功是從不同的技術側面采取的不同措施,掌握了它們的原理、性能和使用方法,在工程中靈活運用,才能立于不敗之地

說明:原文中“防、避、抗、補”四大基本功“本人覺得改為“防、避、抗、補”四大基本要領,可能更好一些。

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