無線數字應急視頻傳輸系統車載臺的製作方法

2023-05-28 12:53:01 1

專利名稱：無線數字應急視頻傳輸系統車載臺的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及無線視頻傳輸技術領域。
背景技術：
「寬帶無線數字應急視頻傳輸系統車載臺」需要「實時」的將單兵臺現場態勢轉發 傳輸回指揮中心，與指揮中心實現雙向音視頻通訊，向單兵臺發送勤務信息，使得寬帶無線 數字應急視頻傳輸技術面臨著無線傳輸技術帶寬擁擠，信號發射失真等技術難題。OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)即正交頻分復用技術是 一種寬帶無線環境下的高速傳輸技術，它解決了寬帶無線傳輸的高速移動的問題。OFDM技 術的主要思想就是在頻域內將給定信道分成許多正交子信道，在每個子信道上分別對每一 個子載波進行調製，並且各子載波並行傳輸。同時調製時的串行碼、經處理變換成相互正交 的並行碼，這樣、儘管總的信道是非平坦的，具有頻率選擇性衰落，但是對每個子信道來說 是相對平坦的，因此這就消除了或可以大大減小了碼間的幹擾。由於OFDM系統中各個子信 道的載波相互正交，調製碼也相互正交所以它們的頻譜可以部分相互重疊，這樣不但減小 了子載波間的相互幹擾，同時又提高了頻譜利用率。採用OFDM有如下缺點1)對頻偏和相位噪聲比較敏感。OFDM技術區分各個子信道的方法是利用各個子 載波之間嚴格的正交性。頻偏和相位噪聲會使各個子載波之間的正交特性惡化，僅僅1 %的 頻偏就會使信噪比下降30dB。2)功率峰值與均值比(PAPR)大，導致射頻放大器的功率效率較低。OFDM信號是 由多個獨立的經過調製的子載波信號相加而成的，這樣的合成信號就有可能產生比較大的 峰值功率，也就會帶來較大的峰值均值功率比，簡稱峰均值比。高峰均值比會增大對射頻放 大器的要求，導致射頻信號放大器的功率效率降低。COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing),艮口編石馬正交步頁分 復用，是OFDM與信道編碼的結合，基於使信息在頻域和時域擴展的思想，通過編碼使傳輸 時各單元碼信號受到的衰落可認為統計獨立，從而消除平坦性衰落及頻移的影響。在寬帶無線數字應急視頻傳輸技術中，射頻功率放大器的非線性失真會使其產生 新的頻率分量，如對於二階失真會產生二次諧波和雙音拍頻，對於三階失真會產生三次諧 波和多音拍頻。這些新的頻率分量如落在通帶內，將會對發射的信號造成直接幹擾，如果落 在通帶外將會干擾其它頻道的信號。

實用新型內容有鑑於此，本實用新型提出一種無線數字應急視頻傳輸系統車載臺解決了應急無 線視頻傳輸系統的高移動和傳輸帶寬緊張的問題，克服了採用OFDM技術帶來的頻偏和相 位噪聲，射頻信號放大器的功率效率降低等問題，克服了 RF功率放大失真的缺陷。本實用新型的目的是這樣實現的，無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，包括單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊、控制中心音 視頻接收模塊和電源模塊；其中，單兵工作檯音視頻信息接收模塊的輸出端與單兵臺音視 頻轉發模塊的輸入端電連接，電源模塊的電源輸出端分別與單兵工作檯音視頻信息接收模 塊、單兵工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊和指揮中心音視頻接收模塊的電源輸 入端電連接；單兵臺音視頻轉發模塊包括話筒、圖像壓縮器、COFDM調製器、RF功率放大器、第 三濾波器和音視頻信息轉發天線；其中，話筒和音視頻分配器的輸出端與圖像壓縮器的輸 入端電連接，圖像壓縮器的輸出端與COFDM調製器的輸入端電連接，COFDM調製器的輸出端 與RF功率放大器的輸入端電連接，RF功率放大器的輸出端與第三濾波器的輸入端電連接， 第三濾波器的輸出端與音視頻信息轉發天線的輸入端電連接。進一步，所述單兵工作檯音視頻信息接收模塊包括單兵工作檯音視頻接收天線、 第一信號濾波放大器、單兵工作檯音視頻信息接收板、音視頻分配器；其中，單兵工作檯音 視頻接收天線的輸出端與信號濾波放大器的輸入端電連接，信號濾波放大器的輸出端與單 兵工作檯音視頻信息接收板的輸入端電連接，單兵工作檯音視頻信息接收板的輸出端與音 視頻分配器的輸入端電連接；第一信號濾波放大器由第一濾波器和第一低噪放大器組成；進一步，RF功率放大器為線性功率放大器；進一步，RF功率放大器為砷化鉀場效應管；進一步，所述勤務信息發出模塊包括話筒、勤務發射機、第四濾波器和勤務信息發 射天線；其中，話筒的輸出端與勤務發射機的輸入端電連接，勤務發射機的輸出端與第四濾 波器的輸出端電連接，第四濾波器的輸出端與勤務發射天線的輸入端電連接；進一步，所述控制中心音視頻接收模塊包括控制中心信息接收天線、第二信號濾 波放大器、控制中心信息接收板和音視頻輸出裝置；控制中心信息接收天線的輸出端與第 二信號濾波放大器的輸入端電連接，第二信號濾波放大器的輸出端與控制中心信息接收板 的輸入端電連接，控制中心信息接收板的輸出端與音視頻輸出裝置的輸入端電連接；其中， 音視頻輸出裝置由顯示屏和揚聲器組成；第二信號濾波放大器由第二濾波器和第二低噪放 大器組成。本實用新型的有益效果是採用的MPEG視頻「壓縮與解壓」技術、正交編碼多載波 COFDM 「調製與解調」技術節省了無線傳輸帶寬，克服了採用OFDM技術帶來的頻偏和相位噪 聲，射頻信號放大器的功率效率降低等問題；採用「RF線性功率放大」技術，以輸入RF信號 包絡的振幅和相位作為參考，與輸出信號比較，進而產生適當的校正，克服了 RF功率放大 失真的問題。本實用新型的其它優點、目標，和特徵在某種程度上將在隨後的說明書中進行闡 述，並且在某種程度上，基於對下文的考察研究對本領域技術人員而言將是顯而易見的，或 者可以從本實用新型的實踐中得到教導。本實用新型的目標和其他優點可以通過下面的說 明書，權利要求書，以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。

為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用 新型作進一步的詳細描述[0020]圖1為本實用新型所涉及的車載臺；圖2為本實用新型所涉及的無線數字應急視頻傳輸系統。
具體實施方式
以下將對本實用新型的優選實施例進行詳細的描述。無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，包括單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵 工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊、指揮中心音視頻接收模塊和電源模塊；單兵工 作臺音視頻信息接收模塊的輸出端與單兵臺音視頻轉發模塊的輸入端電連接，電源模塊的 電源輸出端分別與單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵臺音視頻轉發模塊、勤務信息發 出模塊和指揮中心音視頻接收模塊的電源輸入端電連接。單兵工作檯音視頻信息接收模塊包括單兵工作檯音視頻接收天線、第一信號濾波 放大器、單兵工作檯音視頻信息接收板和音視頻分配器；第一信號濾波放大器由第一濾 波器和第一低噪放大器；單兵臺音視頻轉發模塊包括話筒、圖像壓縮器、COFDM調製器、RF大功率放大器和 第三濾波器和音視頻信息轉發天線；勤務信息發出模塊包括話筒、勤務發射機、第四濾波器和勤務信息發射天線；指揮中心音視頻接收模塊包括控制中心信息接收天線、第二濾波器、第二低噪放 大器、控制中心信息接收板、揚聲器和顯示器。需要轉發單兵工作檯音視頻信息給控制中心時，單兵工作檯音視頻接收天線獲取 單兵工作檯發出信息，將信息經第一濾波器去噪，然後經第一低噪放大器放大信號，放大後 的信號傳入單兵工作檯音視頻信息接收板進行信號解調，解調後的信號經過音視頻分配器 輸入到圖像壓縮器內(這個時候，如果車載臺需要還可以通過向指揮中心發出語音的話筒 向圖像壓縮器內輸入附加車載臺語音信息)通過MPEG2或MPEG4方式壓縮圖像，壓縮後的 信息進入COFDM調製器進行調製，然後通過RF線性功率放大器進行信號放大，用第三濾波 器對放大信號濾波，濾波後的信號最後通過音視頻信息轉發天線發向控制中心。當車載臺有勤務信息傳送給單兵工作檯時，勤務語音信息由話筒傳入勤務發射 機，通過勤務發射機調製信號，在送入第四濾波器去噪，去噪後的信息通過勤務信息發射天 線發向單兵工作檯。當控制中心有音視頻信息發送給車載臺時，控制中心信息接收天線接收來自控制 中心的音視頻信息，信息通過第二濾波器去噪，去噪後的信息通過第二低噪放大器放大，放 大後的信息通過指揮中心信息接收板解調，解調後的聲音和圖像通過揚聲器和顯示器輸 出，顯示器解析度為352 X 288。車載臺的主要工作為1)接收來自單兵工作檯的音視頻信息，轉發給控制中心；2)轉發過程中，可添加車載臺語音信息在轉發音視頻中；3)接收來自控制中心的音視頻信息；4)向單兵工作檯發送勤務信息。車載臺的工作頻段為285 294MHz，佔用「9MHz」帶寬，內分「8個工作點」;傳輸時 無線信道帶寬-.2. 5MHz ；網絡覆蓋範圍為IOKm ；適應速度≥150Km/h下無線數字視頻傳輸。[0037]在RF功率放大環節，採用如下技術1)選用大功率場效應管，如「砷化鉀場效應管」PD55015作為395MHz音視頻RF功 率放大器，使12伏下輸出功率達4瓦以上；2)保持395MHz音視頻RF功率放大器的輸入直流電壓為12伏，使三階交調達35dB 以上；3)將395MHz音視頻RF功率放大器的輸入/輸出阻抗匹配作到最佳；車載臺射頻天線發射出的信號功率能在12W 300mW間連續可調，接收靈敏度 為_105dBm，發射和接收信息的天線為鞭狀天線。車載臺採用3U標準機箱，重量彡10Kg，適應溫度_35°C +40°C和高海拔2000 米 4500米的環境。以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並不用於限制本實用新型，顯然，本領域 的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變型而不脫離本實用新型的精神和範圍。這 樣，倘若本實用新型的這些修改和變型屬於本實用新型權利要求及其等同技術的範圍之 內，則本實用新型也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，其特徵在於包括單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊、控制中心音視頻接收模塊和電源模塊；其中，單兵工作檯音視頻信息接收模塊的輸出端與單兵臺音視頻轉發模塊的輸入端電連接，電源模塊的電源輸出端分別與單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊和指揮中心音視頻接收模塊的電源輸入端電連接；單兵臺音視頻轉發模塊包括話筒、圖像壓縮器、COFDM調製器、RF功率放大器、第三濾波器和音視頻信息轉發天線；其中，話筒和音視頻分配器的輸出端與圖像壓縮器的輸入端電連接，圖像壓縮器的輸出端與COFDM調製器的輸入端電連接，COFDM調製器的輸出端與RF功率放大器的輸入端電連接，RF功率放大器的輸出端與第三濾波器的輸入端電連接，第三濾波器的輸出端與音視頻信息轉發天線的輸入端電連接。
2.如權利要求1所述的無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，其特徵在於所述單兵工 作臺音視頻信息接收模塊包括單兵工作檯音視頻接收天線、第一信號濾波放大器、單兵工 作臺音視頻信息接收板、音視頻分配器；其中，單兵工作檯音視頻接收天線的輸出端與信號 濾波放大器的輸入端電連接，信號濾波放大器的輸出端與單兵工作檯音視頻信息接收板的 輸入端電連接，單兵工作檯音視頻信息接收板的輸出端與音視頻分配器的輸入端電連接； 第一信號濾波放大器由第一濾波器和第一低噪放大器組成。
3.如權利要求2所述的無線數字應急視頻傳輸系統單車載臺，其特徵在於RF功率放 大器為線性功率放大器。
4.如權利要求3所述的無線數字應急視頻傳輸系統單兵工作檯，其特徵在於RF功率 放大器為砷化鉀場效應管。
5.如權利要求1所述無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，其特徵在於所述勤務信息 發出模塊包括話筒、勤務發射機、第四濾波器和勤務信息發射天線；其中，話筒的輸出端與 勤務發射機的輸入端電連接，勤務發射機的輸出端與第四濾波器的輸出端電連接，第四濾 波器的輸出端與勤務發射天線的輸入端電連接。
6.如權利要求1所述的無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，其特徵在於所述控制中 心音視頻接收模塊包括控制中心信息接收天線、第二信號濾波放大器、控制中心信息接收 板和音視頻輸出裝置；控制中心信息接收天線的輸出端與第二信號濾波放大器的輸入端電 連接，第二信號濾波放大器的輸出端與控制中心信息接收板的輸入端電連接，控制中心信 息接收板的輸出端與音視頻輸出裝置的輸入端電連接；其中，音視頻輸出裝置由顯示屏和 揚聲器組成；第二信號濾波放大器由第二濾波器和第二低噪放大器組成。
專利摘要本實用新型提供一種無線數字應急視頻傳輸系統車載臺，涉及無線視頻傳輸技術領域。該車載臺由單兵工作檯音視頻信息接收模塊、單兵工作檯音視頻轉發模塊、勤務信息發出模塊、指揮中心音視頻接收模塊和電源模塊組成；本車載臺實現了轉發現場態勢音視頻信息的同時，接收來自控制中心的音視頻；在轉發現場態勢信息的同時，可加入車載臺發送的語音信息；轉發和接收音視頻信息的同時，可向單兵工作檯發送勤務信息；本車載臺採用COFDM通訊技術，克服了無線傳輸帶寬擁擠和採用OFDM通訊技術造成的頻偏，劣化射頻信號的問題；採用RF線性功率放大技術，克服了RF功率放大失真的問題。
文檔編號H04L27/26GK201639718SQ20092029432
公開日2010年11月17日 申請日期2009年12月31日 優先權日2009年12月31日
發明者劉曉隆 申請人:重慶匯橋通信技術有限公司