[發(fā)明專利]一種基于光纖的水下視頻和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710894489.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107566804A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏嘉;柴軍杰;劉本剛;李建彬;張潔;任晉原
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 光子瑞利科技（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H04N7/18
• 分類號(hào): H04N7/18;H04N7/22;H04B10/60;H04B10/50;H04B10/291;H04B10/25
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• 代理人: 暫無(wú)信息

1.一種基于光纖的水下視頻和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，光纖控制系統(tǒng)的組成和光電轉(zhuǎn)換，信號(hào)傳輸，其特征在于，包括：

光纖控制系統(tǒng)由5部分組成，包括：電端機(jī)、光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、光中繼器與光接收機(jī)組成；

電端機(jī)執(zhí)行一般電通信功能，包括但不限于A/D變換、多路復(fù)用處理；

光發(fā)送機(jī)的功能是把輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并用親合技術(shù)把光信號(hào)最大限度地注入光纖線路；

光發(fā)送機(jī)把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)的過(guò)程（常簡(jiǎn)稱為電光或轉(zhuǎn)換）是通過(guò)電信號(hào)對(duì)光的調(diào)制而實(shí)現(xiàn)的；

光纖光纜作為線路，其功能是把來(lái)自光發(fā)送機(jī)的光信號(hào)以盡可能小的畸變（失真）和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)；

光纖是光纖線路的主體，接頭和連接器是不可缺少的器件，實(shí)際工程中使用的是容納許多根光纖的光纜；

在長(zhǎng)距離光纖通信系統(tǒng)中，光中繼器將經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離光纖衰減和畸變后的微弱光信號(hào)經(jīng)放大、整形、再生成一定強(qiáng)度的光信號(hào)，繼續(xù)送向前方以保證良好的通信質(zhì)量；

光接收機(jī)的功能是把從光纖線路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并經(jīng)過(guò)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號(hào)；

光接收機(jī)由光檢測(cè)器、放大器和相關(guān)電路組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述光纖通信視頻信號(hào)的傳輸和組成，包括：多個(gè)有限元大小的像點(diǎn)可構(gòu)成一幅圖像，像點(diǎn)是構(gòu)成一幅圖像的基本單元；在圖像傳輸時(shí)，將該圖片進(jìn)行掃描，轉(zhuǎn)換成電信號(hào)然后進(jìn)行傳輸；在圖像傳輸時(shí)，必須迅速而且準(zhǔn)確，每一個(gè)像點(diǎn)只有輪到他的傳輸時(shí)才發(fā)送和接收，稱為收、發(fā)端同步工作；在該通信系統(tǒng)中，插入了同步信號(hào)實(shí)現(xiàn)收發(fā)同步。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，水下嵌入式采集控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，其特征在于，以C8051F020為主控芯片，通過(guò)I/O加繼電器驅(qū)動(dòng)電路來(lái)控制繼電器；考慮到水下嵌入式采集控制系統(tǒng)功能的可擴(kuò)展性，在硬件設(shè)計(jì)時(shí)，盡可能地把C8051F020的內(nèi)部資源通過(guò)接線端子引出來(lái)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，甲板光纖通信模塊視頻處理電路設(shè)計(jì)，甲板光纖通信系統(tǒng)視頻處理電路主要是將從得到的數(shù)字視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬視頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)放大處理后送給視頻服務(wù)器；視頻處理電路包括轉(zhuǎn)換電路、視頻一次放大電路、低通濾波電路、視頻二次放大電路。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，組成部分最后的甲板監(jiān)控界面方案設(shè)計(jì)，其特征在于，甲板監(jiān)控平臺(tái)要和三個(gè)部分相連：一是甲板光纖通信模塊；二是視頻服務(wù)器；三是船導(dǎo)航室的航行狀態(tài)系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供接口。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，在系統(tǒng)中的軟件組成部分，其特征在于，包括:在水下嵌入式采集控制系統(tǒng)中，主控芯片C8051F020是主要部分，C8051F020的程序設(shè)計(jì)包括，系統(tǒng)的初始化、下行設(shè)備控制命令的解析與執(zhí)行、傳感器及其上行數(shù)據(jù)的采集與發(fā)送以及中斷服務(wù)程序；水下光纖通信模塊程序要完成視頻圖像的采集、多路視頻圖像和數(shù)據(jù)幀的復(fù)接、8B/10B編碼和曼徹斯特解碼等功能；甲板光纖通信模塊程序完成視頻圖像的恢復(fù)、多路視頻圖像和數(shù)據(jù)幀的分接、8B/10B解碼和曼徹斯特編碼等，此外，程序還必須實(shí)現(xiàn)雙纖冗余備份的功能。