Вы находитесь в разделе Типовых решений систем безопасности
Испытания систем передачи видеосигналов по кабелю витой парыВ настоящее время в индустрии безопасности отсутствует серьезный метрологический контроль, что приводит к снижению качества продукции, к недооценке достойных товаров и порой порождает бесплодные споры, а это, в свою очередь, ведет к нервным заболеваниям и расслоению общества :-). Поэтому следует всячески приветствовать инициативу компаний, которые своими силами пытаются проводить испытания существующего на рынке охранного оборудования. Например, на сайте компании ЭВС в разделе Тест-драйв публикуются результаты испытаний различных приборов; меня, в частности, заинтересовало оборудование для передачи видеосигналов по кабелю витой пары. Однако прежде, чем обсуждать результаты испытаний, я бы хотел коротенько рассказать об этих устройствах тем, кто мало знаком с этим оборудованием (и не читал главу Чуть-чуть истории вопроса Если бы лет пятнадцать назад кто-то осмелился сказать, что видеосигналы можно передавать по кабелю витой пары, такого смельчака ученые мужи наверняка закидали бы шайками. Есть разработанная теория, Россия – вообще родина радиотехники, а тут какая-то витая пара, чуть ли не полёвка… Но за границей, в царстве желтого дьявола, видать, наших учебников не читали, но вовремя смекнули, что кабель витой пары несколько дешевле коаксиального, а с точки зрения помехоустойчивости ненамного хуже оптоволокна. Поэтому и стали разрабатывать для него специальное оборудование. Как сделать? Самое простое решение – высокочастотные трансформаторы: на передающей стороне с помощью трансформатора осуществляется переход от несимметричного коаксиального кабеля к симметричному (относительно земли) кабелю витой пары, на приемной стороне еще один трансформатор для обратного перехода, дешево и мило. И питание не требуется. Только вот качество… Ну, если на очень небольшие расстояния, то почему бы и нет? Борьба за качество Чтобы витая пара была реальной альтернативой тому же коаксиальному кабелю, необходимо, чтобы при прохождении по кабелю видеосигнал претерпевал минимальные искажения. Затухание, вносимое кабелем, достаточно просто скомпенсировать с помощью специального усилителя. Но проблема в том, что затухание ведь не равномерно в полосе частот, а стало быть, усилитель должен иметь амплитудно-частотную характеристику (АЧХ), обратную АЧХ кабеля. Вот это и есть главное требование к рассматриваемому оборудованию (переход от несимметричного сигнала к симметричному тривиален). Решение проблемы Итак, существует некая система, состоящая из передатчика, отрезка кабеля витой пары и приемника; на входе и выходе ее должен быть стандартный видеосигнал размахом 1 В на нагрузке 75 Ом. В зависимости от типа кабеля витой пары и его длины меняются вносимые им искажения, которые и должны быть скомпенсированы. Иначе говоря, в комплекте приемник-передатчик должны быть заложены переменные элементы, осуществляющие компенсацию частотных искажений для конкретной реализации видеосистемы. Чем больше переменных элементов (чем выше порядок фильтра для компенсации искажений), тем точнее можно осуществить подстройку. Однако, чем больше подстроечных радиоэлементов (переменные резисторы, переключатели, перемычки), тем менее технологичной является система. Действительно, надо либо заранее осуществлять настройку под конкретную длину и тип кабеля (как раньше под заказ делала компания Тахион), либо прямо на объекте по рации связываться (Вася на передающей стороне, а Коля на приемной, у видеомонитора: давай еще чуть-чуть!). (Хорошо бы, если бы кто-то сделал подобное устройство адаптивным к параметрам и длине кабеля витой пары, то есть самонастраиваемым. Скажете фантастика? Так ли?) Подводный камень И вот тут есть некая проблема, которая не видна невооруженным глазом (в буквальном смысле слова). Дело в том, что для качественной компенсации частотных искажений корректирующие фильтры должны быть как на приемной, так и на передающей стороне. На передающей стороне должны вноситься так называемые предискажения, то есть заранее подниматься те частоты, которые будут завалены в процессе передачи по кабелю. А как проявляются высокочастотные предискажения во временной области (простите, только для тех, кто это подзабыл)? В виде пиков напряжения на фронтах прямоугольных импульсов. А что такое резкие переходы от черного к белому на изображении? Это и есть те самые прямоугольные импульсы. Что мы видим на экране? Когда эти прямоугольные импульсы имеют хорошие фронты, на изображении видны четкие границы. Когда фронты завалены, появляются тянучки на белом (например, вправо от черного прямоугольника). Когда на фронтах существует колебательные процессы (так называемый звон), на изображении появляются повторы. Когда на фронтах появляются пики напряжения, на изображении видна окантовка. Когда завалены низкие частоты (например, недостаточна емкость разделительного конденсатора), черный прямоугольник перестает быть таковым – появляется изменение яркости от черного к серому (велик срез вершины прямоугольного импульса). Говорю об этом так подробно, чтобы стало ясно, что настройка подобных устройств требует определенного навыка, с тем, чтобы по экрану видеомонитора или осциллографа найти оптимальное положение регулировок между недокомпенсацией и перекомпенсацией. Возвращаясь к высокочастотным предискажениям Итак, мы хотим получить на экране черные прямоугольники с четкими краями, и для компенсации завала верхних частот на передающей стороне вводим высокочастотные предискажения, которые проявляются в виде пиков на фронтах (как на выходе дифференцирующей цепочки). Чем больше длина кабеля, тем больше завал верхних частот, тем больше должны быть предискажения, и тем больше будет размах пиков на фронтах импульсов. Вот он где, этот подводный камень – динамический диапазон передатчика должен быть таковым, чтобы эти пики не срезались! Потому-то все качественные системы передачи видеосигналов по кабелю витой имеют питающее напряжение (или встроенный преобразователь питающего напряжения) не менее 20 В (напомним, при выходном видеосигнале всего 1 В)! Кстати, немаловажной характеристикой устройств является и степень подавления помех по цепи того самого питания. Полоса пропускания Позволю здесь процитировать самого себя (опять же из книги Введение в охранное телевидение):Ориентировочное значение необходимой для передачи видеосигнала верхней граничной полосы тракта (МГц) может быть получено делением значения разрешающей способности (ТВЛ) на число 8 Например, если требуется разрешающая способность 420 ТВЛ, то полоса пропускания должна быть: 420 : 80 = 5,25 (МГц). Для цветных видеосистем обязательным условием является передача спектра видеосигналов вблизи поднесущей цветности PAL (4,43 МГц). Отметим, что абсолютное большинство цветных охранных видеосистем, эксплуатирующихся в России, работает в стандарте PAL. Как правило, ширина полосы пропускания тракта видеосигнала в этих системах составляет около 5 МГц. Что касается результирующей разрешающей способности всей видеосистемы, то на ее значение оказывают влияние параметры всех входящих в систему элементов: видеокамер, объективов, усилителей, устройств обработки видеосигналов, видеомониторов, устройств видеозаписи, кабелей. При этом общая разрешающая способность будет хуже худшей разрешающей способности входящих в видеосистему элементов. К примеру, если видеокамера, имеющая разрешающую способность 420 ТВЛ, кабелем соединена с видеомонитором, у которого разрешающая способность 800 ТВЛ, то результирующая разрешающая способность может быть, например, 390 ТВЛ или 350 ТВЛ, но никак не будет равна 420 ТВЛ. К сожалению, в настоящее время отсутствует методика, позволяющая аналитически рассчитать результирующую разрешающую способность видеосистемы по значениям разрешающих способностей входящих в нее элементов.Для комплекта устройств передачи видеосигнала по витой паре результирующим параметром являются ширина полосы пропускания и неравномерность АЧХ в этой полосе частот. Мне непонятно, как можно для этих устройств писать, например, 420 ТВЛ – это же не характеристика четырехполюсника! Если следовать подобной логике, то и для видеоусилителей можно было бы писать, например, 380 ТВЛ. Дополнительные особенности При использовании многопарных кабелей может проявляться проникновение видеосигналов в соседние каналы, что является следствием неидеальной симметрии схем. Для компенсации подобных недостатков устройства должны содержать регулировки симметрии сигналов. Кроме того, следует иметь ввиду, что проникновение из канала в канал будет значительнее, если в одном многопарном кабеле используются витые пары для передачи видеосигналов в противоположных направлениях – уровни сигналов значительно разнятся. Необходимой функцией рассматриваемых устройств является также наличие грозозащиты. Полезной является и функция защиты по выходу от короткого замыкания. Немаловажным является вариант конструктивного исполнения (в виде платы, в корпусе, в многоплатном крейте, в термокожухе). Замечания по тест-драйву Ну, вот после такого коротенького вступления хотелось бы высказаться по поводу испытаний, проведенных компанией ЭВС.
Читайте далее:  Часть 12. общие вопросы построения системы защиты информации Мой дом – мои ворота Регистрация транспорта в скуд Возможности систем контроля и управления доступом Разоблачение тайны призрака, запечатленного на видеокамеру Rfid перспективы и реальность Биометрические технологии identix Считыватели proximity карт будущее за системами двойного интерфейса Биометрические технологии на службе государства и бизнеса Новая система учета рабочего времени Система управления доступом и контроля рабочего времени iguard 5.4. проектирование и монтаж линий связи Я помню, как все начиналось ,часть 2, Я помню, как все начиналось ,часть 5, Я помню, как все начиналось ,часть 8,
|
