VGA信號(hào)傳輸中的數(shù)值分析

VGA信號(hào)根據(jù)不同的分辨率和場(chǎng)頻（刷新頻率），其像素的點(diǎn)時(shí)鐘不同或者說折合的模擬寬帶不同，根據(jù)理論分析，方波是由1、3、5……等奇次諧波組成，如果能保證3次諧波通過，可保留其信息量的80%左右，如果保證5次諧波通過，可報(bào)留其信息量的90%以上。一般而言，在折算模擬寬帶時(shí)至少應(yīng)保證3次諧波通過。另外，根據(jù)奈奎斯特采樣原理，在A/D和D/A過程中，最大模擬帶寬為采樣率的1/2，因此由點(diǎn)（像素）時(shí)鐘折算帶寬時(shí)，考慮到D/A的過程，計(jì)算公式為：點(diǎn)時(shí)鐘×3/2（如果要保證5次諧波為時(shí)鐘×5/2），例：1024×768×70，帶寬為100MHZ左右，1280×1024×60，帶寬為150MHZ左右，1600×1280，帶寬為240MHZ左右，在系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)中首先要考慮的是信號(hào)的帶寬。

VGA信號(hào)由于帶寬較寬（或者說頻譜較寬），在傳輸過程中會(huì)表現(xiàn)出兩種特性，第一，幅頻特性，第二群延時(shí)特性，兩種特性對(duì)圖像質(zhì)量影響的表現(xiàn)不同，解決的方式也不相同。

一．幅頻特性：簡(jiǎn)言之，就是傳輸過程中不同頻率分量與幅度的關(guān)系，頻率越高，衰減就越大，即高頻分量損失越多，通常定義幅度衰減3db時(shí)的頻率為帶寬，其中db=20lg幅度比或10lg功率比，3db意味著幅度比為0.707，功率比為1/2。

傳輸系統(tǒng)中不僅只有電纜，如分配，切換，轉(zhuǎn)換等過程都是傳輸過程，但一般這些過程都會(huì)有相應(yīng)指標(biāo)保障（僅幅頻特性而言），傳輸?shù)钠款i主要在線纜方面。一般比較典型的電纜的幅頻特性，許多電纜的標(biāo)稱指標(biāo)較高，但實(shí)際使用時(shí)效果很差，估計(jì)是指標(biāo)參數(shù)不準(zhǔn)確，故不可過于相信廠家（尤其是非正規(guī)廠家）的指標(biāo)。SYV標(biāo)準(zhǔn)的電纜在拖尾等方面不如RG標(biāo)準(zhǔn)的電纜，在選型時(shí)可參考。

僅就幅頻特性而言，1024×768×70的信號(hào)，要保證3db的帶寬，用RG59的電纜，不加其他補(bǔ)償措施的傳輸距離僅在30—40米左右，高分辨率的圖像傳輸距離會(huì)更短。有一種較實(shí)際的估算方法評(píng)估圖像質(zhì)量：3db帶寬為圖像質(zhì)量的理論值，工程實(shí)際中6db衰減時(shí)是可以認(rèn)可的，9db衰減是能容忍的，再大就無法容忍了，這在數(shù)值分析時(shí)是一組可參考的數(shù)據(jù)。

二．群延時(shí)特性：理論上講，不同的頻率分量在同一介質(zhì)中傳輸時(shí)，到達(dá)的時(shí)間不同。這是由于傳輸系統(tǒng)的分布參數(shù)引起的。形象地說，一個(gè)胖子和一個(gè)瘦子跑百米，不出意外的話，瘦子會(huì)先跑到。且不說VGA信號(hào)中頻率分量很多，就單一波形而言，基波與多次諧波到達(dá)的時(shí)間就不同，這將造成波形的后延性失真，在圖像表現(xiàn)上為"拖尾"。這在工程中很常見，比如有一色塊，在其后有由深到淺的虛圖像。線纜越細(xì)，距離越長(zhǎng)，表現(xiàn)越明顯。

要解決傳輸問題，不僅要解決幅頻特性的問題，也要解決群延特性的問題，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)器就因此而生，就幅頻特性而言，以長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)為例，補(bǔ)償后可達(dá)到150MHZ/100米；而針對(duì)群延時(shí)特性而言，就要對(duì)分布參數(shù)作出預(yù)校整（預(yù)失真），消除拖尾現(xiàn)象，長(zhǎng)線驅(qū)動(dòng)時(shí)根據(jù)線纜的參數(shù)和傳輸距離，分檔進(jìn)行不同的補(bǔ)償調(diào)整，如8級(jí)或16級(jí)調(diào)整。值得說明的是，補(bǔ)償是針對(duì)已破壞的圖像而言，可使其看起來在亮度、模糊和拖尾等方面沒有明顯的缺陷，但比原裝信號(hào)還是要差一些的。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要搞清楚信號(hào)的分辨率，最長(zhǎng)的傳輸距離，才好決定使用什么線纜及選用何種設(shè)備，何種接口，一般而言，以1024×768分辨率為例。

如果距離大于300米，則要考慮其它傳輸方式，如光纖傳輸?shù)取Ｐ枰f明的一點(diǎn)是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)線傳輸，網(wǎng)絡(luò)線比75-2等要細(xì)的多，因此就線纜特性而言要差，因此補(bǔ)償也很大，即便如此，所能保證的帶寬也較小，一般在70MHZ/100米以內(nèi)，故應(yīng)用范圍應(yīng)在100米左右距離，短時(shí)從成本考慮未必合算，距離長(zhǎng)時(shí)圖像質(zhì)量無法保障，該方式的主要優(yōu)點(diǎn)在于利用平衡傳輸解決了隔離問題，而不是在于提高圖像質(zhì)量。75-2或更細(xì)的線纜可以焊在DB15的接頭中，再粗一些的只好利用BNC接頭，因此根據(jù)距離選線纜，隨之也就可以確定何種接口形式了。