CN201365318Y - 视频数据光端机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型关于一种视频数据光端机，其包括光发射机及光接收机，所述的视频数据光端机可通过一根光纤传输4路视频信号和1路反向数据信号，所述光发射机的光源使用两个波长，每个波长发送两个载频，所述的光发射机包括：四路视频信号发送模块、两个电光转换模块、一合波器、一光耦合器及一数据接收模块；所述的光接收机包括：一光耦合器、一分波器、两个光电转换模块、四路视频信号接收模块及一数据发送模块，此种视频数据光端机可在一根光纤上传输4路视频信号及1路反向数据信号，采用波分复用加频分复用的方式，较好的解决了多路传输的问题。

Description

视频数据光端机
技术领域
本实用新型涉及一种视频传输系统，特别涉及一种可传输4路视频信号及1路反向数据信号的视频数据光端机。
背景技术
为达到一根光纤传输4路视频信号和1路反向数据信号的目的，在模拟光端机中，一般采用频分复用方式，如果只采用简单的信号复合电路，会产生交互调，干扰很大，图像出现网纹和负像等附加干扰，使图像质量大为降低。如果要提高信号质量，电路就要变得复杂，选择频点和带宽要很讲究，接收和发射端电路都会变得复杂和庞大，使得成本急剧增加。
因此，如何设计一种可在一根光纤上传输多路视频信号和一路反向数据信号即为本领域技术人员所欲研究的方向所在。
发明内容
本实用新型的主要目的是提供一种视频数据光端机，其可在一根光纤上传输4路视频信号及1路反向数据信号，采用波分复用加频分复用的方式，较好地解决了多路双向传输的问题。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种视频数据光端机，其包括光发射机及光接收机，所述的视频数据光端机可通过一根光纤传输4路视频信号和1路反向数据信号，所述光发射机的光源使用两个波长，每个波长发送两个载频，所述的光发射机包括：
四路视频信号发送模块，其接收四路视频信号；
两个电光转换模块，第一电光转换模块与所述的第一路及第二路视频信号发送模块相连，将相同波长不同载频的电信号转换为光信号，第二电光转换模块与所述的第三路及第四路视频信号发送模块相连，将另一相同波长不同载频的电信号转换为光信号；
一合波器，其与所述的两个电光转换模块相连，将所述两个不同波长的光合并在一起；
一光耦合器，其与所述的合波器相连，将合并后的光耦合到一根光纤中传输；及
一数据接收模块，其与所述的光耦合器相连；
所述的光接收机包括：
另一光耦合器，其将光纤传过来的光进行耦合；
一分波器，其将所述另一光耦合器传输过来的不同波长的光信号分开；
两个光电转换模块，其与所述的分波器相连，将所述分波器分出的光信号转换为电信号；
四路视频信号接收模块，其第一及第二视频信号接收模块与所述的一光电转换模块相连，第三及第四视频信号接收模块与所述的第二光电转换模块相连；及
一数据发送模块，其与所述的另一光耦合器相连。
较佳的，所述的四路视频信号发送模块每一路分别包括：
一图像输入模块，其用于接收所述的视频信号；
一频率调制模块，其与所述的图像输入模块相连，将所述的视频信号进行调制；
一信号放大模块，其与所述的频率调制模块相连，将调制后的所述视频信号进行放大；及
所述的四路视频信号接收模块每一路分别包括：
一信号放大模块，其将所述光电转换模块输出的信号进行放大；
一频率解调模块，其与所述的信号放大模块相连，将所述放大后的信号进行解调；
一图像输出模块，其与所述的频率解调模块相连，将解调后的信号输出。
较佳的，所述的数据接收模块包括：
一鉴频器，其与所述的光耦合器相连；
一信号放大模块，其与所述的鉴频器相连；
一数据信号输出模块，其与所述的信号放大模块相连；及
所述的数据发送模块包括：
一数据信号输入模块，其接收数字信号；
一信号放大模块，其与所述的数据信号输入模块相连，并将输入的数字信号进行放大；
一调制器，其与所述的信号放大模块相连，将放大后的信号进行调制处理。
较佳的，所述的图像输入模块包括一阻抗匹配电路及一预加重电路；所述的图像输出模块包括一阻抗匹配电路及一去加重电路；所述频率调制模块为一锁相环电路；所述频率解调模块为一锁相环电路。
较佳的，所述的数据信号输出模块为差分输出的RS485或RS422接口；所述的电光转换模块为一激光器；所述的光电转换模块为一光检测器。
本实用新型的有益效果在于：采用了波分复用和频分复用的方式，较好的解决了多路传输的弊端，此电路较为简洁，图像质量又得到保证，特别适合城市道路监控等中长距离的传输系统。
附图说明
图1为本实用新型视频数据光端机系统框图；
图2为本实用新型视频数据光端机系统组成示意图；
图3为本实用新型视频数据光端机光发射机组成框图；
图4为本实用新型视频数据光端机光接收机组成框图。
附图标记说明：1-光发射机；2-光接收机；111-第一路视频信号发送模块；1111-图像输入模块；1112-频率调制模块；1113-信号放大模块；112-第二路视频信号发送模块；113-第三路视频信号发送模块；114-第四路视频信号发送模块；121-第一电光转换模块；122-第二电光转换模块；13-合波器；14-数据接收模块；141-鉴频器；142-信号放大模块；143-数据信号输出模块；15-光耦合器；211-第一路视频信号接收模块；2111-信号放大模块；2112-频率解调模块；2113-图像输出模块；212-第二路视频信号接收模块；213-第三路视频信号接收模块；214-第四路视频信号接收模块；221-第一光电转换模块相连；222-第二光电转换模块；23-分波器；24-数据发送模块；241-数据信号输入模块；242-信号放大模块；243-调制器；25-光耦合器。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
参阅图1所示，所述的光端机包括光发射机1及光接收机2，光发射机1对视频信号是发射机，对数据信号是接收机，光接收机2对视频信号是接收机，对数据信号是发射机，此种视频数据光端机可通过一根光纤传输4路视频信号和1路反向数据信号，所述光发射机1的光源使用两个波长，可为1310nm和1550nm波长，每个波长发送两个载频(F1，F2)，两个载频可为F1＝40MHz，F2＝70MHz，本实用新型采用这种频分+波分复用(FDM+WDM)技术，将两个载频相加后去驱动激光器。
请参阅图2所示，所述的光发射机1包括四路视频信号发送模块，两个电光转换模块，一合波器13，一数据接收模块14及一光耦合器15，所述的四路视频信号发送模块分别为第一路视频信号发送模块111、第二路视频信号发送模块112、第三路视频信号发送模块113及第四路视频信号发送模块114，所述的两个电光转换模块分别为第一电光转换模块121及第二电光转换模块122。其中，所述四路视频信号发送模块接收四路视频信号，其中所述的第一路视频信号发送模块111及第二路视频信号发送模块112分别与所述的第一电光转换模块121相连，所述的第三路视频信号发送模块113及第四路视频信号发送模块114分别与第二电光转换模块122相连，第一电光转换模块121将相同波长不同载频的视频信号转换为光信号，所述第二电光转换模块122将另一相同波长不同载频的视频信号转换为光信号；合波器13与所述的第一电光转换模块121及第二电光转换模块122相连，将两个不同波长的光进行合并在一起，所述的光耦合器15与所述的合波器13相连，将合波后的光耦合到一根光纤中传输；所述数据接收模块14与所述的光耦合器15相连。
继续参阅图2所示，所述的光接收机2包括一光耦合器25、一分波器23、两个光电转换模块、四路视频信号接收模块及一数据发送模块24。
所述光耦合器25，其将光纤传过来的光进行耦合；所述的分波器23，其与所述的光耦合器25相连，将光耦合器25传输过来的两个不同波长的光信号分开；所述的两个光电转换模块为第一光电转换模块221及第二光电转换模块222，所述的第一光电转换模块221及第二光电转换模块222分别与所述的分波器23相连，将分波器23分出的光信号转换为电信号；所述的四路视频信号接收模块分别为第一路视频信号接收模块211、第二路视频信号接收模块212、第三路视频信号接收模块213及第四路视频信号接收模块214，所述的第一路视频信号接收模块211及第二路视频信号接收模块212与所述的第一光电转换模块221相连，所述的第三路视频信号接收模块213及第四路视频信号接收模块214与所述的第二光电转换模块222相连；所述的数据发送模块24与所述的光耦合器25相连。
请参阅图3所示，为本实用新型视频数据光发射机的工作原理框图，其具有四路视频信号发送模块，第一路视频信号发送模块111包括一图像输入模块1111、一频率调制模块1112及一信号放大模块1113，所述的图像输入模块1111与所述的频率调制模块1112相连，所述的频率调制模块1112与所述的信号放大模块1113相连，所述的信号放大模块1113与所述的第一电光转换模块121相连。
所述的图像输入模块1111包括一阻抗匹配电路及一预加重电路。所述的图像输入模块1111接收视频信号，经阻抗匹配电路和电平调整电路到达预加重电路，此预加重电路的作用是提高信噪比，预加重处理后的信号到达频率调制电路1112，所述的频率调制电路1112是一NE568AN为核心的调制电路，它工作频率可以从1Hz-150MHz以上，具有宽范围供电电压和低温度系数特性。适用于要求频率较高、线性好的高质量调频(FM)信号的调制、解调电路中。第一路本振频率设定为40MHz，第二路本振频率可设定为70MHz，由NE568AN输出的载频为40MHz的调频信号经信号放大模块1113放大整形，放大整形后的信号以驱动所述的电光转换模块121，所述的电光转换模块121可为一激光器，激光器可选择信号为GFLR-3105E2型号的激光器，其可将电信号转换成光信号，两路的光信号通过合波器13进行合波并为一路输出。上述为第一路视频信号的处理过程，另三路视频信号发送模块与第一路视频信号发送模块相同，只是对应的波长和频率不同，在此不详加叙述，上述即为视频信号的处理过程。
所述的数据接收模块14包括一鉴频器141、一信号放大模块142及一数据信号输出模块143，所述的光耦合器15包括一光分路器、一光连接器及一光接收组器，所述的多路的光信号通过光分路器分出一路所需光信号，经光连接器耦合到光接收组器，然后进入鉴频器141进行解调处理，此时解调后的信号已是原始的数据信号，此信号比较微弱又有畸变，需经过信号放大模块142进行放大整形，放大后的信号经过数据信号输出模块143进行输出，此数据信号输出模块143为数据接收模块的最后一级，其具有差分输出的RS485或RS422接口和一定的带载能力和保护功能，需要有码型转换功能和较大功率输出的芯片，上述过程即为光发射机的数据信号处理过程。
请参阅图4所示，为本实用新型数据光接收机的工作原理框图，光接收机的工作流程为光发射机的反方向，其包括一光耦合器25、一分波器23，分波器可以将两个不同波长的光信号分开来，此将1310nm和1550nm波长的光视频信号经光分路器引入到分波器23，将区分出来的光信号经第一光电转换模块221转换成电信号，此电信号进入第一路视频信号接收模块211，所述的第一路视频信号接收模块211包括一信号放大模块2111、一频率解调模块2112及一图像输出模块2113，所述的信号放大模块2111将第一光电转换模块221输出的微弱的电信号进行放大处理，再进入频率解调模块2112进行解调，所述的频率解调模块2112由NE568AN组成；图像输出模块2113包括一阻抗匹配电路及一去加重电路，解调后的视频信号经去加重电路进行去加重处理，进入阻抗匹配电路进行阻抗匹配，使输出的阻抗为标准75欧姆，此为第一路视频信号的处理过程，另三路视频信号接收模块与第一路视频信号接收模块相同，只是对应的波长和频率不同，在此不详加叙述，上述即为视频信号的处理过程。
所述的数据发送模块24包括一数据信号输入模块241、一信号放大模块242、一调制器243，数据从数据信号输入模块241输入，然后进入信号放大模块242进行放大处理，然后经过由锁相环组成的调制器243进行调制，经调制的数字信号经光耦合器25耦合到光纤后进行输出。
本实用新型的最大特点是既采用了电频分技术，又使用了先进的光波分技术，保证了四路视频信号的图像质量，每路视频带宽可达5.5MHz，输出幅度在1Vp-p/75Ω；由于采用了光的耦合技术，使得在传输4路视频信号的同时又传输1路反向数据信号的要求得以实现。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1、一种视频数据光端机，其包括光发射机及光接收机，其特征在于，所述的视频数据光端机可通过一根光纤传输4路视频信号和1路反向数据信号，所述光发射机的光源使用两个波长，每个波长发送两个载频，所述的光发射机包括：
四路视频信号发送模块，其接收四路视频信号；
两个电光转换模块，第一电光转换模块与所述的第一路及第二路视频信号发送模块相连，将相同波长不同载频的电信号转换为光信号，第二电光转换模块与所述的第三路及第四路视频信号发送模块相连，将另一相同波长不同载频的电信号转换为光信号；
一合波器，其与所述的两个电光转换模块相连，将所述两个不同波长的光合并在一起；
一光耦合器，其与所述的合波器相连，将所述合波器合并后的光耦合到一光纤中传输；及
一数据接收模块，其与所述的光耦合器相连；
所述的光接收机包括：
另一光耦合器，其将光纤传过来的光进行耦合；
一分波器，其将所述另一光耦合器传输过来的不同波长的光信号分开；
两个光电转换模块，其与所述的分波器相连，将所述分波器分出的光信号转换为电信号；
四路视频信号接收模块，其第一及第二视频信号接收模块与所述的一光电转换模块相连，第三及第四视频信号接收模块与所述的第二光电转换模块相连；及
一数据发送模块，其与所述的另一光耦合器相连。
2、根据权利要求1所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的四路视频信号发送模块每一路分别包括：
一图像输入模块，其用于接收所述的视频信号；
一频率调制模块，其与所述的图像输入模块相连，将所述的视频信号进行调制；
一信号放大模块，其与所述的频率调制模块相连，将调制后的所述视频信号进行放大；及
所述的四路视频信号接收模块每一路分别包括：
一信号放大模块，其将所述光电转换模块输出的信号进行放大；
一频率解调模块，其与所述的信号放大模块相连，将所述放大后的信号进行解调；
一图像输出模块，其与所述的频率解调模块相连，将解调后的信号输出。
3、根据权利要求1所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的数据接收模块包括：
一鉴频器，其与所述的光耦合器相连；
一信号放大模块，其与所述的鉴频器相连；
一数据信号输出模块，其与所述的信号放大模块相连；及
所述的数据发送模块包括：
一数据信号输入模块，其接收数字信号；
一信号放大模块，其与所述的数据信号输入模块相连，并将输入的数字信号进行放大；
一调制器，其与所述的信号放大模块相连，将放大后的信号进行调制处理。
4、根据权利要求2所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的图像输入模块包括一阻抗匹配电路及一预加重电路。
5、根据权利要求2所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的图像输出模块包括一阻抗匹配电路及一去加重电路。
6、根据权利要求2所述的视频数据光端机，其特征在于，所述频率调制模块为一锁相环电路。
7、根据权利要求2所述的视频数据光端机，其特征在于，所述频率解调模块为一锁相环电路。
8、根据权利要求3所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的数据信号输出模块的输出为差分输出的RS485或RS 422接口。
9、根据权利要求1所述的视频数据光端机，其特征在于，所述的光电转换模块为一激光器或一光检测器。
10、根据权利要求1所述的视频数据，其特征在于，所述的电光转换模块为一激光器或一光检测器。
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