可用于汽車娛樂和導航系統(tǒng)的3G-SDI解決方案

即使你的系統(tǒng)可以滿足前面所述的指標要求，但也不能確定系統(tǒng)是穩(wěn)定可靠的。與模擬系統(tǒng)不同的是，數(shù)字系統(tǒng)性能不會緩緩下降，而 是無誤差地工作直到系統(tǒng)徹底損壞。通常采用音律測試方法對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行評價，即改變數(shù)字信號一個或多個參數(shù)直到使該數(shù)字系統(tǒng)失效，最直接的音律測試方法是加入電纜進行音律測試。雖然視頻信號經(jīng)過編碼成為數(shù)字數(shù)據(jù)流，但是在本質(zhì)上SDI信號仍然是模擬的，并且仍然會受到衰減和相移等失真的影響，較長的電纜容易產(chǎn)生信號丟失及相移，使信號出現(xiàn)失真，我們在接收端加入一個額外的電纜均衡器以補償失真。在電纜傳輸中，由于電纜的頻率響應特性，信號會產(chǎn)生損失和相移等失真，均衡器可以為失真信號提供補償，我們可以通過加入更長的電纜對接收端的均衡范圍、噪聲性能等特性作出評價。這種音律測試特別在使用SDI的病態(tài)信號時是非常有意義的，因為它基本上模擬了真實的狀況。串行數(shù)字系統(tǒng)對病態(tài)信號的處理是很困難的，在這種低頻的極差圖形中，其中一區(qū)用于測試均衡器，另一區(qū)可以用來檢查接收器的鎖相環(huán)的性能。NS的3G-SDI均衡器有能力在3G時均衡120米電纜長度的距離，從圖5可以看出使用NS的3G-SDI產(chǎn)品，是很容易滿足 SMPTE的指標的。

　　SDI信號經(jīng)過長距離傳輸時信號質(zhì)量會變差，為了補償長距離傳輸?shù)膿p耗并重建視頻信號的幅度，需要加入一個額外的電纜均衡器。然而均衡器無法去除信號中固有的抖動與噪聲，因此為了不使整個信號鏈路的抖動被堆積，不建議采用均衡器輸出做多點傳輸，推薦在分傳前利用時鐘恢復器重新產(chǎn)生干凈的信號，需要注意的是時鐘恢復器需要均衡器在再次產(chǎn)生數(shù)據(jù)之前重建信號的幅度并打開眼圖。有時候信號在系統(tǒng)間傳輸時，傳輸?shù)慕橘|(zhì)可能是背板而不是電纜，這種情況下使用另外的電纜均衡器也可以補償信號的損失，但是無法達到成本最優(yōu)化。由于背板不會太長，因此無源均衡器是更為理想的方案，它具有很低的價格且不消耗功率。

　　時鐘恢復器及電纜驅(qū)動器均廣泛應用于路由器中，以大型路由器為例，兩者的功耗可占總功耗的40%左右。有時候在應用時并不是每個輸出通道都是激活的，如果能夠關斷這些空閑或未使用的通道，則可以有效地減少功耗。NS的LMH0303電纜驅(qū)動器具有輸入信號丟失告警和輸出電纜檢測功能，使系統(tǒng)設計更加容易。當輸入信號丟失時，LOS（Loss of Signal）將輸出一個信號通知系統(tǒng)，由其決定是否關斷這個設備的通道。同樣，通過輸出的告警信號可以了解輸出電纜是否沒有連接或不可靠。這類電纜驅(qū)動器和時鐘恢復器都能處于深功率節(jié)省方式，分別能節(jié)約3mW和10mW的功耗。

　　應用實例

　　交叉點開關是一個標準的模塊，它經(jīng)常在開關電路和復用器中使用，例如在汽車娛樂和導航系統(tǒng)中，多個不同的視頻信號輸入源和多個不同的顯示設備，需要在任意的顯示設備上顯示任意輸入源，運行和休眠的時鐘需要分配到不同的目的。圖6顯示的第一個實例是一個小型視頻路由器、 2.97G串行視頻數(shù)據(jù)信號被分配到不同的位置。DS25CP104是LVDS交叉點開關系列中的一員，它可以處理直流到3.125Gbps的高速信號，具有非常低的抖動和很低的功耗，而且每個通道都可以通過SM總線監(jiān)控和讀取LOS的狀態(tài)，LOS可以用來關斷無用的通道。由于具有非常簡單的SDI設備的接口、非常低的抖動和寬范圍的數(shù)據(jù)率，使它廣泛應用在開關和布線應用中。另外器件封裝很小，是6×6mm的管腳排列。第二個例子是DS25BR204的應用，這個是非常簡單的從2個可選的輸入去復制4路信號的方法，同樣具有LOS功能，可以實現(xiàn)功率的優(yōu)化。

　　對于這類快速出現(xiàn)的用于3G- SDI傳送的SMPTE424M標準，美國國家半導體公司是業(yè)界完整方案的最早的供應商，產(chǎn)品包括自適應均衡器、時鐘恢復器、電纜驅(qū)動器、串行器、解串器、交差點開關等，這些產(chǎn)品滿足SDI的每個應用，適用于各式各樣的SDI系統(tǒng)。一個大型的布線系統(tǒng)，可能會需要所有的產(chǎn)品。在功耗要求越來越高的今天，一些產(chǎn)品的關斷功耗可以只有3mW，信號丟失告警和電纜連接檢測大大地簡化了系統(tǒng)的設計。

　　美國國家半導體公司和Altera公司合作完成了工業(yè)第一個3G/HD/SD-SDI系統(tǒng)的視頻開發(fā)平臺，它是基于Altera Cyclone III FPGA來實現(xiàn)的。該方案采用NS高性能的3G-SDI信號路徑、視頻時鐘、電源管理器產(chǎn)品和Altera公司的FPGA產(chǎn)品，組成了標準的可擴展的開發(fā)平臺。它包括了許多有特色的產(chǎn)品，例如3G-SDI產(chǎn)品、多視頻格式的同步分離器、時鐘產(chǎn)生器、交叉點開關、LDU和DC/DC轉(zhuǎn)換器等等。

　　除了Altera公司以外，美國國家半導體公司也和Xilinx公司合作提供了類似的開發(fā)平臺，美國國家半導體公司和Xilinx提供了聯(lián)合方案，采用低價FPGA進入高端AVB市場的方法，它支持SD、HD和3G專業(yè)視頻的應用。