光纤传输技术在有线电视信号传输中的应用

帅平跃 万吴剑 谢钟铮 任彦峰

摘要：随着社会经济的迅猛发展，我国人民的物质生活水平相比过去有了显著的提高，对休闲、娱乐也有了更高的追求，而有线电视作为一种人们在日常生活中比较常见的娱乐方式，用户对其信号传输质量也提出了更高的要求。当下，科学技术日新月异，有线电视信号传输技术也在不断的更新迭代，再加上三网融合的速度显著提高，促使广播电视领域与通信运营商之间的交流越发频繁。光纤传输技术属于新型的电视信号传输技术，具有速度快、传输稳定以及成本低廉等诸多优点，已经逐渐成为有线电视的首选信号传输技术。在对一些重要的电视节目进行现场直播时，光纤技术有着十分显著的应用效果，可以保证电视信号稳定地传输给大众，为人们提供高质量的视听服务。

关键词：光纤传输技术；有线电视信号传输；应用

1光纤传播技术的简述和优势

1.1光纤传输技术的概念

光纤传输技术主要是将光波作为信号的载体，再利用光缆完成信号的传输。在这个过程中，所需要使用的设备主要包括连接器、光波接收器、耦合器、光波发射器以及中继器等。光波发射器主要负责发射光波，同时将光波转化为光信号；光波接收器在接收到光信号后，就可以将其再转化为电信号进行传输；中继器在接收到电信号后，可以对其进行整合并直接传输给用户。在此过程中，信号传输时有很多种因素都会对其传输质量造成影响，而使用光纤技术将可以有效保障信号的传输质量。光纤传输技术的优点在于，不仅可以有效的完成信号传输，还能够在传输的过程中及时地修正受到影响的信号。负责对信号进行修正的主设备就是中继器，该设备可以避免光信号在传输时受到其他因素的影响，这样就能够使传输的图像被准确、清晰的传输给用户，防止出现失真问题。并且，利用光纤传输技术进行信号传输，即使信号接收位置与传输位置的距离较远，也可以使用连接器与耦合器结合光缆完成信号传输工作，在保证信号传输质量的同时，还可以避免信号传输的有效性受到影响。二十一世纪初期，光纤技术在我国得到了显著的发展，有效地满足了我国人民日常的信息通信需求。光纤技术经过近二十年的发展，其信息传输量以及应用水平都获得了显著的提高，可以很好地为我国用户提供相关服务。

1.2光纤传播技术的优势

1节约成本。传统电视信号传输稳定性较差，在保证传输信号质量过程中投入成本也相对较大，需要在一定距离上增加放大器，造成系统运营成本增加。而光纤传输技术能够适应长距离传输，通过设置光节点来增强区域信号，相对成本更低。2安全性能高。安全性是数据传输重要的指标，光纤传输技术可以通过压缩、非压缩以及两者结合等方式来传输数据，这点与传统有线数据传输不同，能够更好保证数据安全性。

2光纤传输技术在有线电视信号传输过程中的常见故障和解决方式

2.1传输线熔接故障

从光纤传输技术的使用现状来看，其中最为明显的问题就是传输线的熔接故障，如果传输线未能准确地进行熔接，就很容易给整个光纤传输系统带来极大的不良影响，严重情况下甚至会导致该线路的居民无法接收电视信号。同时，相关的电视网络数据也无法有效传输。但是，在处理该故障时，对电源进行电压测试获取的结果却会呈现无异常的结果。同时，在对相关节点进行检查时，往往前半部也不会发现异常，只有在后半部才会检出异常结果。针对该故障，在处理时需要及时打开溶剂盒，并在短时间内找到发生断裂的传输光纤，然后对其进行焊接处理。在完成后还需要测量溶剂盒的前端以及后端，只有确认前后两个部分都恢复正常，才表明故障已经得到了有效处理。如果仍然存在异常部分，就表明依然存在故障，这时就需要再对溶剂盒进行全面的检查，彻底将故障排除。完成对故障的处理后，需要对溶剂盒有效固定，这样才能够保证用户可以正常地观看电视节目。相关单位还需要做好对该故障的预防措施，可以根据自身的实际情况，制定针对性的开缆方案，在开缆之前还需要做好全面的准备工作，特别是要对光缆的型号进行全面的分析。

2.2主控制器电路设计

主控制器电路设计主要是数据输入端和数据接收端电路板设计，两者设计几乎一样，包含芯片、晶振、下载等电路以及程序存储芯片。其中，FPGA芯片是主控电路的核心，为了满足后期可能出现时钟不同步的问题，本次设计采用2个晶振电路提供时钟，设计下载接口时，考虑JTAG和AS两种程序。本次设计的FPGA引脚是基于其特有的引脚分配技术，所以引脚可以根据设计需求改变，并且用户能够更加方便来定义IO口。自定义引脚包括多个内容，主要涉及与LVDS芯片组相连的引脚和与SFP光纤收发模块相连引脚。另外，自定义引脚还需要与串/转换器相连。不仅如此，高速串、并转换功能电路直接采购TI公司的成品芯片(TLK2711)。由于此次电路设计较为复杂，对于电路电源的选择极为关键，本次采用可靠的直流5V，1A的电源供电。因为FPGA的工作电压为3.3V和1.5V，TLK2711、CameraLink芯片组的工作电压分别为2.5V，3.3V。所以采用低压直流电供电更加可靠。

2.3供电故障

导致光纤传输技术在使用过程中出现故障的另一个常见原因就是供电问题。针对该故障，目前尚无特效解决办法，这是因为供电故障其实与光纤传输系统并无直接关系，却与供电系统之间有着密不可分的关联。供电系统出现电压不稳定问题后，将会导致有线电视信号无法被有效接收，从而引发多种不同形式的故障，但这些故障的表现却比较一致，就是用户在观看电视时，画面和声音会出现不匹配或者不稳定的情况。想要有效解决供电故障问题，就需要保障电压的稳定性，使电力可以处于平衡的状态。同时，还需要维护人员注重对相关设备的维护，并加强对光纤传输系统的监督，这样才可以保证有线电视信号传输的稳定性和有效性。此外，还需要对其工作环境以及具体原理进行全面的分析，这样就可以制定更具有针对性的处理方案，从而切实避免出现供电故障。

2.4光纤收发模块设计

SFP光纤接收发模块主要实现信号转换，将输入的高速差分串行信号进行转换以便于光纤传输，BOARD1和BOARD2电路板采用同种应用电路。为了研究方便，此次设计依据SFP标准有关内容进行，并且采用20引脚封装。其中含有控制信号、供电电路以及串行收发信号等多个信号，满足设计需求。在应用中，将SFP收发器通过IIC进行配置，并通过3.3V直流电供电，确保收发器工作电源稳定，从而能够进行光纤信号收发工作。但要重点考虑解决TLK2711的接口与SFP模块之间对接耦合带来有关问题。因此，本文采用同种耦合方式。

3结论

目前，我国的娱乐文化产业相比过去获得了十分显著的发展，这也极大地扩展了有线电视的覆盖范围，对有线电视的播放质量提出了更高的要求。有线电视系统的技术含量较高，其中存在着很多的技术难题，这就需要选择高质量的信号传输方法，才能够保证有线电视信号的传输质量，而利用光纤传输技术进行有线电视信号的传输，不仅应用效果十分理想，还能够提高图像以及音频的质量。同时，我国的光缆以及传输资源十分丰富，随着相关技术的迅猛发展，我国很多地区都能够使用光纤传输技术进行有线电视信号的传输，这就使得光纤传输技术的应用范围越发广泛。因此，我们需要对光纤传输技术不断进行深入的研究，使其使用效果能够进一步增强，从而更好地满足我国广大人民群众的生活需求。

参考文献：

[1]李曼.光纤传输技术在有线电视信号传输中的应用[J].卫星电视与宽带多媒体,2019(2):46-49.

[2]普琼.光纤传输技术在有线电视信号传输中的应用分析[J].电视技术,2020,44(1):74-75.