[發(fā)明專利]一種基于340MHz多載波調(diào)制技術(shù)的無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)

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• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN108322696A
• 公開（公告）日: 2018-07-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 成都優(yōu)力德新能源有限公司
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18;H04N19/70;H04N19/85;H04L9/06;H04L27/26
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本發(fā)明提供一種基于340MHz多載波調(diào)制技術(shù)的無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)，包括音視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、AES加密模塊、MPEG2編碼模塊、COFDM調(diào)制模塊和存儲模塊，實時AV視頻信號通過所述音視頻A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過AES加密模塊、MPEG2編碼模塊進(jìn)行加密、壓縮處理后，通過COFDM調(diào)制模塊調(diào)制成射頻信號，并經(jīng)天線發(fā)出。本發(fā)明采用多載波調(diào)制技術(shù)，克服了多徑干擾降低了誤碼率，具有傳輸距離遠(yuǎn)、繞射能力強(qiáng)等特點，尤其適用于城市建筑物阻擋環(huán)境和高速移動中非視距傳輸。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，具體涉及基于340MHz多載波調(diào)制技術(shù)的無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，無線圖像傳輸所采用的技術(shù)體制可大致分為：GPRS/CDMA/3G(移動通信)、LMDS(擴(kuò)頻微波)、WLAN(無線局域網(wǎng))、DBS(衛(wèi)星)、COFDM(正交頻分復(fù)用)等，各種技術(shù)均有自身優(yōu)勢和缺陷。GPRS/CDMA/3G(移動通信)具有建網(wǎng)成本低、資源利用率高等優(yōu)點，但傳輸速率一般在100Kbps級，難以傳輸高質(zhì)量的圖像；LMDS(擴(kuò)頻微波)可提供1GHz以上的帶寬，在通視環(huán)境下可實現(xiàn)雙向高速視頻傳輸，但不能在阻擋環(huán)境中和移動中使用；WLAN(無線局域網(wǎng))組網(wǎng)靈活，擴(kuò)容方便，在物理層采用了OFDM多載波調(diào)制，但載波數(shù)量少、頻段高，在阻擋和移動環(huán)境下使用效果均不理想；DBS(衛(wèi)星)頻帶寬，容量大，通信距離遠(yuǎn)，覆蓋面積大且不受地理條件限制，但由于衛(wèi)星信道的缺乏造成租用價格昂貴。

上述無線傳輸技術(shù)均不適用于無人機(jī)使用，目前無人機(jī)實時圖傳多采用微波傳輸，通常選用1.2GHz、2.4GHz或5.8GHz三種頻段，但仍然存在傳輸距離不夠遠(yuǎn)、易受地面建筑物干擾、缺少必要的加密保護(hù)等缺點，難以滿足公安、武警、消防、電力、廣電等行業(yè)遠(yuǎn)距離高清晰實時傳輸音視頻，特別是在移動途中或者阻擋環(huán)境下以高速率進(jìn)行信息傳輸?shù)囊蟆?/p>

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是在于提供一種基于340MHz多載波調(diào)制技術(shù)的無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)，是第三代通信技術(shù)COFDM(多載波調(diào)制技術(shù))、MPEG2視頻編碼技術(shù)和AES加密技術(shù)的無人機(jī)無線音/視頻傳輸裝置，該裝置可在高速移動中和城市遮擋情況下傳輸實時的高清晰音視頻，具備音視頻中繼傳輸能力，為應(yīng)急指揮和突發(fā)事件處置提供現(xiàn)場空中監(jiān)控。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)在“高速運動中”、“非視通條件下”遠(yuǎn)距離、高質(zhì)量圖像傳輸，同時具備為地面設(shè)備提供空中中繼通訊的能力。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明公開了一種基于340MHz多載波調(diào)制技術(shù)的無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)，其特征在于：包括音視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊、AES加密模塊、MPEG2編碼模塊、COFDM調(diào)制模塊和存儲模塊，實時AV視頻信號通過所述音視頻A/D模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，經(jīng)過AES加密模塊、MPEG2編碼模塊進(jìn)行加密、壓縮處理后，通過COFDM調(diào)制模塊調(diào)制成射頻信號，并經(jīng)天線發(fā)出。

無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)的上述音視頻A/D轉(zhuǎn)換模塊連接外部的音視頻采集設(shè)備，通過音視頻采集設(shè)備輸入現(xiàn)場音視頻信息。

無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)還包括一個具有D/A轉(zhuǎn)換模塊和AES解密模塊的接收端，該接收端將接收到的編碼壓縮處理后的數(shù)據(jù)解密后還原成無損耗的高清晰聲音和視頻圖像。

無人機(jī)無線圖傳系統(tǒng)還包括一遙控模塊，該模塊具有跳頻機(jī)制，通過檢測周圍電磁環(huán)境確定可用頻道，所選頻道根據(jù)發(fā)射機(jī)ID通過相應(yīng)算法隨機(jī)生成，發(fā)射的每幀數(shù)據(jù)都包含全局唯一ID，提高了復(fù)雜電磁環(huán)境中的抗干擾能力。

所述的音視頻解碼模塊為H.264音頻解碼模塊。

所述遙控模塊采取2.4GHz頻率收發(fā)信息，避免與圖傳信號間同頻干擾。

采用的COFDM技術(shù)每個子載波可以選擇QPSK、16QAM、64QAM等高速調(diào)制，合成后的信道速率一般均大于4Mbps，可以傳輸MPEG2中4:2:0、4:2:2等高質(zhì)量編解碼，接收端圖像分辨率可達(dá)到576×720或480×720或1920×1080，能充分滿足后期分析、存儲、編輯等要求。