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深圳环迪教你如何解决系统集成中的问题

 

出处:深圳环迪智能     日期: 2008-12-3


   
二、如何理解并判断问题的根源
在对系统原理和信号流程有了明确了解后,又能够大致断定问题出在了哪一个环节中,那么就能较快地判断问题出现的根源。一般情况下,问题大致会出现在如下几个大的方面,1、系统设计有一定问题缺陷。一般系统设计中,原则上的问题不会出现,从信号流程上,设备选用上不会出现太大失误,因为这种应用系统已经很多了,常规设备的大量使用,已经没有什么技术门槛。但具体到一些细节,往往凭经验办事的情况较多,甚至有时凭想当然办事了,这给后面调试造成许多麻烦,例1,视音频信号、VGA信号和DVI(HDMI)信号对传输电缆的要求与传输距离是有许多不同和限制的。AV信号由于频率较低,一般75-5的电缆传输100-200米,基本上不用考虑衰减,200米以上考虑用长线驱动器,1000米以上考虑用光纤。但VGA信号就不行,以前曾写文章专门讨论过此类问题,大致的经验数据是3+2或3+4等电缆,一般在20米以内,75-2电缆应在20-30米左右,75-3或5电缆在50米以内可以接受,大于50米以上时一定要考虑长线驱动器(或是甲方的眼睛真的是有问题),或是换为其他传输方式,建议在50-200米之间,可用电缆补偿方式或转为CAT5e传输,200米以上最好就用光纤传输。这样能较好地保障图像质量,否则当电缆布线,装修已经完成了,再发现电缆不行,恐怕很难改进了。此时出现拖尾模糊等现象,甲方不接受,改进就不好办了,在设计时情愿留点富裕量,别过于“抠门”,穷家富路嘛。极端的例子,有位仁兄说,3+4电缆能传100多米,而且质量相当好,因为接头得焊特别棒,我只能瞠目结舌,自愧不如。对数字信号,这还不像模拟信号似的,信号不好只是模糊拖尾等,而是噪点非常多,甚至不出图像,因此在设计时千万别“偷”,留点余量大家都方便。

2、理论上就存在这种缺陷
理论上就存在的问题也有许多,如电缆的带宽及群延时等现象,数字信号的传输距离等。尤其是在数字信号的应用中,理论问题就更多,例2、协议的“握手”与“兼容”。模拟信号中也有“握手”问题,如某工程中,PC机输出的信号直接联到监视器,可以显示某种特定的分辨率,但经过分配器再接到监视器和投影机时,就不支持该分辨率了,这是因为在VGA信号中除了我们应用的R.G..B.H.V之外,还有许多控制信号,如EDID信号等等,一般的分配器仅是将RGBHV信号进行了放大分配,而对EDID信号没做处理,这样PC机去访问监视器时,由于没有EDID信号的沟通,PC机就自动输出通用的分辨率,而不支持特定的了。在数字信号中,信号源与终端设计之间也要进行EDID和HDCP等握手,当握手不成功时(终端设备不支持某分辨率或HDCP),信号源就停止输出,表现的现象就是没有信号输出,如果不知道这其中的道理而是像模拟信号模式的方法去查,恐怕又要南辕北辙了。再者,数字信号是利用串行码流传输,到达终端显示时就有一个重建的过程。先彼此沟通好,如EDID,HDCP等协议后,再将串行码流转变成并行数据,此时终端上才能显示,这就需要时间(大约1-2秒钟),用过平板电视或数字机顶盒的用户都知道,每次换电视台要等上一小段时间,而不能像模拟电视那样快速转换画面。如果此级设备只是一个中继,信号还要再向下传输时,到了下一级,又需要一个重建过程,以此类推。如果一个串行多级的系统,你会看到逐级点亮的过程。这个过程也理论上就有存在的,根治的可能性不大,只能尽量改善。关于理论上的缺陷,诸如视频和VGA信号切换时会跳动式黑屏,VGA信号转成视频信号时图像质量损失严重等等,我们以前写的文章中有一些介绍,就是希望能够有助于大家理解这些问题,并在预先尽可能避免或和甲方用户预先沟通,减少不必要的麻烦。

3、使用环境造成的影响
一般的工程现场造成的影响有二点,一种是电源线造成的各种低频干扰,另一种是电磁环境造成的高频干扰。以前的文章中专门对这二类问题描述过现象和原因,也给出了解决的办法,但毕竟都是理论上的,实际过程中,表现的现象比较乱,有时不易判断出究竟是何种现象,只能希望知道的多了,经验就多了,例3、某中心,利用网线传输VGA信号,利用非屏蔽CAT5e,显示的效果很满意(原系统中采用电缆,图像衰减严重,低频干扰明显),但会出现规律性的图像条纹干扰,分析应该是由某些大功率设备起动时造成的,按理讲,已经采用了CAT5e平衡方式传输信号,电源的波动就不会造成影响, CAT5e非屏蔽电缆其实外边是有铝薄的,不至于干扰这么明显,后用屏蔽的CAT5e电缆,干扰取消了,其实就是将屏蔽层当地线用,将两端的设备地线联通了,这又与平衡传输取消地线共地解决低频干扰的初衷相违背,还好实际的结果是高频干扰取消,而电源的低频干扰也没表现出来(信号的实际输入,输出用的是平衡方式,设备机壳联在一起并没有造成新的干扰),皆大欢喜。

4、施工中的不够细致
诸如电源是否能同相、共地的问题,VGA电缆中是否按VESA标准联线的问题(R.G.B和各自的地线一般不出错,行/场也一般没错,但行/场的地线既数字地线,经常被发现是错的,造成大面积返工),视音频接头内部是否焊对了,焊牢了,这都能出现害死人的问题,比如光纤传输一般用多条光纤,由于数字信号的特殊性,要利用时钟等对信号进行重建,因此每一条的对位关系一定要准确,否则会没有输出(这一点不像模拟信号,只要行/场没错,其它几条乱了也出图像,发现颜色不对了,对调一下就好了),因此在布线时,一定要每条线上作好标志,见过一个现场,几十条VGA光纤,不知道是怎么分布的,没法找到对应关系,还好用的是多模的,其光波在可见光内,只好在前端打开设备,随便找一条光纤接到输出端,再在接地端处对着一捆光纤,看哪一条中有红光,这样来确认对应关系,也是被逼无耐想出来的好招。
5、设备出现故障这种问题也有不少,问题出在几个方面,一是设备损坏了,有故障,无法按原功能工作,如果出厂检测作好的话一般会出在设备电源上,二是设备功能正常,但对现场的功能要求不适用,比如,分配器或切换器只对RGBHV进行处理,但未对EDID信号进行处理,但现场使用要对EDID有要求,因此这款设备是不适用的。或某些很便宜的小分配器,切换器,自己在家里随便用一下是没有明显问题的。但在较大的系统中,使用后干扰情况非常明显,信号质量损失明显,这是因为工程用设备会在适用性方面作许多工作,预先作了许多设计,当然成本会高一些。有一位客户到我公司希望定制设备,同时希望价格做到某种价格,我们就分析说,如果只是完成这种功能,这个价格是能做的,但这样会出现1.2.3.4.5几种问题,每说出一种问题,他就说是的,别人的机器有这种问题,我们就问他用户是否希望改进,他说当然希望,我们说那就增加某些电路,就能解决这些问题,把这些电路加上之后,价格已经不是他希望的了,这种问题又能怎么办呢?我们的理念是:不能以牺牲品质来降低成本,那样在大规格使用后会给厂家、工程方,应用方找来无限的麻烦,售后服务与维护会吃掉你的前期利润的。




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