[發明專利]TDMA+TDD制式高速圖傳系統及通信控制方法和工作方法

有效

• 申請號: 201310440323.8
• 申請日: 2013-09-25
• 公開（公告）號: CN103501424A
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發明（設計）人: 王娟;蘇瑩;程皓;萬潛韜;胡文
• 申請（專利權）人: 成都航天通信設備有限責任公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 韓雪

技術領域

本發明涉及一種高速圖傳系統及通信控制方法和工作方法，特別是涉及一種基于TDMA+TDD制式的高速圖傳系統及通信控制方法和工作方法。?

背景技術

航空電子技術的發展，尤其是無人偵察機、無人攻擊機、戰斗機的發展，使得高速圖像傳輸技術得到了極大發展，地面操作人員的大多數指控行為均是根據回傳的高清實時視頻圖像來做出判斷。所以說，高速圖傳通信系統是無人機或其它無人飛行器的眼睛。?

圖像、話音、數據業務的雙向傳輸是高速圖傳通信系統（以下簡稱圖傳系統）的關鍵技術。現有圖傳系統大多數只支持單向視頻數據流傳輸，或者依靠頻分雙工（Frequency?Division?Duplexing，FDD）制式實現視頻、數據的雙向傳輸，頻譜利用率與天線利用率較低。以一個簡單的雙發單收系統為例，發送方需要4根天線（2發送，2根接收），接收方也需要4根天線才能完成該系統的雙向通信。此類圖傳系統硬件復雜、成本較高，同時頻譜利用率較低，只能實現點對點通信。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種TDMA+TDD制式高速圖傳系統及通信控制方法和工作方法，從而實現在一個信道上的圖像、數據業務的雙工傳輸。該技術區別于其他圖像傳輸設備只支持單向、單個視頻傳輸，或者只依靠FDD采用雙天線，只能實現點對點通信的方式來滿足雙向、組網通信需求的缺陷。?

本發明采用的技術方案如下：?一種TDMA+TDD制式高速圖傳系統，其特征在于：包括分別與機載天線1及攝像機4相連的圖傳機載電臺3?，和分別與地面站天線2和監視器6相連的圖傳地面站電臺5，圖傳機載電臺3與圖傳地面站電臺5通過機載天線1和地面站天線2完成相互通訊。?

作為優選，所述圖傳機載電臺3包括第一中頻模塊和第一射頻模塊；所述第一中頻模塊包括第一電源底板311、第一圖像處理板312和第一FPGA信號處理板313；所述第一射頻模塊包括第一接收機模塊321、第一頻綜模塊322和第一功放模塊323；所述攝像機4、第一圖像處理模板312、第一FPGA信號處理板313、第一接收機模塊321、第一功放模塊323和機載天線1依次相連；所述第一頻綜模塊322分別與第一收機模塊321和第一功放模塊323相連。?

作為優選，所述圖傳地面站電臺5包括第二中頻模塊和第二射頻模塊；所述第二中頻模塊包括第二電源板511、第二圖像處理板512和第二FPGA信號處理板513；所述第二射頻模塊包括第二接收機模塊521、第二頻綜模塊522和第二功放模塊523；所述地面站天線2、第二功放模塊523、第二接收機模塊521、第二FPGA信號處理板513、第二圖像處理板512和監視器6依次相連；所述第二頻綜模塊522與第二功放模塊523和第二接收機模塊521分別相連。?

作為優選，基于上述系統的通信控制方法，所述圖傳機載電臺3為從機，圖傳地面站電臺5為主機，主機和從機通信的具體控制方法為：上下行通信由TDMA+TDD協議來控制，傳輸時間以時隙來分配，將上下行幀結構設計為固定時隙，電臺發送信息在固定時隙里發送數據；在給定時隙內發送的有效數據長度依據包長確定，無效數據為全0。?

作為優選，主機與從機發送數據的幀結構為：保護位︱幀頭︱包長︱數據︱保護位。?

基于上述控制方法的通信工作方法，具體方法步驟為：步驟一、上電后，主機在規定的時隙時間內，發送已知的同步頭與控制信息，且數據發送完畢后，立即切換至接收狀態；步驟二、從機開機后，不斷搜索主機發送的同步頭，如果檢測到同步頭則進入下一步，否則一直處于接收狀態；步驟三、從機對控制信息進行解調并判斷循環周期計算值cnt是否達到設定幀數閾值，是則進入下一步，否則繼續數據傳輸；步驟四、從機轉入復位狀態，進入下一幀的數據傳輸。?

作為優選，所述收發狀態通過PTT控制，當PTT為高電平1時，主機處于發射狀態，從機處于接收狀態；而PTT為低電平0時，主機處于接收狀態，從機處于發射狀態。?

作為優選，主機與從機采用不同的調制方式。?

作為優選，主機與從機處于發射狀態時，皆包含空閑、發送幀頭、發送數據和發送保護數據四個狀態。?

作為優選，下行采用DQPSK調制，碼率3Mbit/s，上行采用MSK調制，碼率60kbit/s；單個時隙長度為8962.16ms，其中，機載臺單次發送的時隙長度為16.5ms，地面臺發送同步碼與控制命令的時隙為0.16ms，單向空中傳輸延遲1ms。?