如何解决系统集成中的问题（连载2）

    刘力：高级工程师；毕业于清华大学无线电系，后进入中国科学院自动化研究所工作；曾参加国家重点科技项目的研发，现任北京利国电子公司总经理。联系作者：liguo@liguo.com.cn

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。