专利名称：基于机载图像传输系统的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种面向各种负载工具应用开发的数字无线图像传输系统，具体
地说是一种基于机载图像传输系统的装置。
背景技术：
在高楼林立的城市或其他恶劣环境中，如何在多径效应(海杂波)严重的情况下 考量传输高品质地视频图像有几个量化性的指标首先，图像系统传输装置应具有优质的 "穿透"能力和卓越的"绕射"能力，不需要定向天线即可实现局部范围的覆盖，这种覆盖可 以波及省会级一级的城市同时也能在各种车辆、舰船、飞机等运动平台上稳定可靠的工作； 并且，系统还应具有可同时传输一路图像、一路立体声语音(或可供选择性的双声道语音 的能力、系统还应具有可供选择性的传输一路用户数据，使图像、语音、数据均可加密传输 的能力、系统还应具有可进行实时、连续，且达到DVD品质的图像传输能力、系统还应具有 数据通道可以用于传输GPS定位数据、传感器采集的数据或其它电文数据的能力。然而，就 背景技术而言，同时具备上述多项功能工况的设备仍存在着技术整合的难题，其原因之一 是图像传输装置中的发射系统如何将视频和音频信号复接成一个合路数据并经调制后由 天线发射出去；其原因之二是如何解决机载发射系统的对外提供多种接口，便于用户开展 多种应用的问题；以及与其相应配套的无线图像传输接收系统的匹配问题。
实用新型内容本实用新型的目的是要解决现有技术中的机载图像传输系统在结构设计上的缺 陷及应用领域不宽泛的问题。 为此，本实用新型提供的技术方案是一种机载图像传输系统的装置，具有发射 系统和接收系统，其中，所述的发射系统包括带有机箱面板及设置在所述面板上的手动控 制键的机载发射机机箱，设置在所述机载发射机机箱内的A/D转换器、MPEG-2/4编码器、 COF匿调制器、上变频器、功率放大器、天线，在所述的机载发射机机箱的信号输入端至少 设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输入端口 ，所述的模拟复合视频、模拟音频信 号输入端口与所述机载发射机机箱内的A/D转换器相连接；所述的接收系统包括接收机机 箱，设置在所述接收机机箱内的天线、滤波器、下变频/低噪声器、中频放大器、COF匿解码 器、MPEG-2/4解码器、D/A转换器，在所述的接收机机箱的信号输入端至少设有包括模拟复 合视频、模拟音频在内的信号输出端口 ，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输出端口与所 述的接收机机箱内的D/A转换器相连接。 作为优选，所述的发射系统可采用多种不同的发射功率配置及天线配置，其指标 是500mW/lW/2W/4W/10W，且每种功率配置及输出功率调节可以通过设置在所述发射机机 箱面板上的手动控制键进行调节。 作为优选，设置在所述发射系统内的COFmH周制器其调制参数包括以下可选 信道带宽16MHz/8MHz/4MHz/2MHz ;[0008] 保护时间间隔:1/32、1/16、1/8、1/4 ; 信道编码1/2、2/3、3/4 ;调制星座图QPSK/16QAM/64QAM。 作为优选，设置在所述发射系统内的编码器，是一种模块化设计的编码器，且包括 可选的MPEG2或MPEG4。 相比现有技术，本实用新型具有的技术进步是显而易见的本装置的图像传输系 统采用了先进的C0FDM调制解调技术、信道编解码技术，并结合数字图像压縮MPEG2/MPEG4 等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的 实时、同步传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外，对编码流、信道速率的要求也相当高。
图1是本实用新型涉及的装置的整体结构及工作流程图； 图2是本装置中的发射系统结构示意图； 图3是本装置中的接收系统结构示意图； 图4是本装置中的机载发射机与地面接收站的信号链接示意图。
图中l-机载发射机机箱，2-机载接收机机箱。
具体实施方式参见图l，本装置的工作流程是由本装置发射系统的音、视频信号输入端口采集 到的信号经音、视频编码及调制后送入功率放大器，之后被功放处理了的经滤波器滤波送 入射频输出端口经射频天线发射出去；本装置接收系统的射频输入天线接收到电磁波后经 滤波后再信号送入变频器，由变频器输出的信号送入到音、视频解码器，之后，还原后的音 视频信号重现在客户的显示装置上。 参见图2、3，比对本装置的工作流程，可以看出本实用新型涉及的是一种基于机载 图像传输系统的装置，具有发射系统和接收系统，其中，所述的发射系统包括带有机箱面板 及设置在所述面板上的手动控制键(图中未画出)的机载发射机机箱1，设置在所述机载发 射机机箱1内的A/D转换器、MPEG-2/4编码器、C0F匿调制器、上变频器、功率放大器、天线， 在所述的机载发射机机箱1的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信 号输入端口 ，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输入端口与所述机载发射机机箱内的A/D 转换器相连接；所述的接收系统包括接收机机箱2，设置在所述接收机机箱2内的天线、滤 波器、下变频/低噪声器、中频放大器、C0F匿解码器、MPEG-2/4解码器、D/A转换器，在所 述的接收机机箱2的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输出端 口 ，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输出端口与所述的接收机机箱内的D/A转换器相 连接。 在整体结构设计上，本装置的发射系统可采用多种不同的发射功率配置及天线配 置，其指标范围是500mW/lW/2W/4W/10W，且每种功率配置及输出功率调节可以通过设置在 所述发射机机箱面板上的手动控制键(图中未画出)进行调节。同理，从用户便捷使用的 角度出发，设置在所述发射系统内的COF匿调制器设计为超小型化，其调制参数可由用户自选，其参数范围包括信道带宽16MHz/8MHz/4MHz/2MHz ; 保护时间间隔:1/32、1/16、1/8、1/4 ; 信道编码1/2、2/3、3/4 ; 而设置在所述发射系统内的编码器，是一种模块化设计的编码器，且包括可选的 MPEG2或MPEG4，这是由于MPEG4采用了基于对象的压縮编码方法，它把图像和视频分割成 不同的对象，分别处理。使得与MPEG2相比，MPEG4的解码更有效率，在用户终端展示的画 质更清晰，动感更优化。 另外，为更好地应用于各种运动平台环境，本装置的动态安全功率可达20W以上， 发射机机箱1则可采用2U标准机箱，接收机机箱2采用1U标准机箱，这些机箱均可以直接 装入标准工业机架。 本装置发射机机箱1的音、视频信号输入端接口包括主、辅通道接口，主通道接口 有AV视频接口、以太网标准接口 (10/100BASE-T自适应)和El数据接口 ，这些接口可以方 便地与图像编解码器和语音编解码器连接；同时，发射机机箱1的辅通道接口则提供连接 的RS232数据接口和双向语音业务接口 ，其中，双向语音业务接口可以和指挥中心进行语 音联系，RS232数据接口可以接入GPS接收机，向指挥中心传递GPS定位信息，完成图传与 定位的结合。 更详细地说，本装置的发射系统是将音视频源或数据源采集的图像、声音或数据 通过发射机进行压縮编码并转换成微波射频调制信号通过天线发射到空间中传播。其设 备一般包括发射机、摄像机(摄像头，DV或专业摄像机)、天馈部分、供电部分。其中，发 射机是将来自摄像机的视频和音频信号通过A/D转换器变成数字信号，经过编码后复接成 一个合路数据，在COF匿调制单元进积联合编码，最后进行编码映射，映射后星座图进行 OFDM(正交多载波)调制。经COFDM调制后的两路正交信号，用低相噪本振进行正交调制， 得到的射频调制信号经边带滤波器、功率放大器放大后，传送到天线发射出去。 实施例中的发射机技术参数包括 工作频段280 800MHz， 1000 1700MHz， 2300 2700MHz ; 具体的工作频段根据用户要求定制，可在每台设备的出厂检测报
4MHz ; MPEG4 ;
一路PAL，复合模拟视频，1VPP，阻抗为75 Q ; 左右声道，12dBm ; 728Kbps立体声；
水平解析720像素；垂直解析576像素；
C0FDM， QPSK ; 1705(2K模式); 1/2， 2/3， 3/4， 5/6， 7/8可选； 1/32， 1/16， 1/8， 1/4可选； 长交织(200ms);告中注明信道宽度图像压縮视频输入音频输入音频编码图像解析调制方式载波数量前向纠错保护间隔交织深度
5[0043] 系统延时约600ms ; 传输容量单向一路Dl图像、两路伴音和一路窄带数据； 信道数据速率2. 6Mbps (包括图像、语音和窄带数据)； 窄带数据速率9. 6Kbps，异步，串行，单工，RS232 ; 输出功率最大20W，若需要更大的输出功率可以定制； 功率调整用机箱面板的按键调整，调整范围1W 20W ; 信道调整用机箱面板的按键调整，调整范围8个信道； 信道步进频率0. 5M 5Mbps ; 带外抑制大于40dB; 移动速度时速大于200公里稳定接收； 供电电源AC220V; 整机功耗< 160W@输出功率20W ; 连续工作时间不限； 环境温度-25°C 60°C ; 储藏温度-40°C +80°C ; 环境湿度< 95 % ，非冷凝； 发射机尺寸420X300X88mm(不计接插件和夹板，计入夹板时为482.6，其余尺 寸不变)； 发射机重量约5公斤(具体重量和型号相关)。 若加入双向语音功能后，则有如下参数 反向语音一路； 工作频段229MHz ; 发射功率10W; 反向数据一路窄带数据； 优先级反向数据和反向语音共用一个信道，数据优先； 覆盖范围约13公里(至少一端天线置于相对高点)。 本装置的接收系统是将天线接收到的射频信号，经COF匿解调单元解压出原始的 音视频信号，并输出到音视频监视器。其设备一般包括接收机、天馈部分、信道滤波及变频 部分、供电部分。接收机的工作流程和发射机的工作流程相反从天线收到的微波信号经馈 线送到接收机的信道滤波器、低噪声放大器，输出给COFDM解调单元。COFDM解调单元先将 射频单元送来的调制信号进行解调，得到的基带信号送到COF匿基带处理器，基带处理器 完成恢复压縮后的音视频数据。接着使用解码器解压縮出原始的数字信号，数字信号经过 D/A转换器后变成模拟的音视频信号，可以连接到监视器和音箱。 实施例中的接收机技术参数包括 供电电源AC220V/DC12V ; 工作温度-25°C 60°C ; 储藏温度-40°C +80°C ; 环境湿度< 95 % ，非冷凝； 接收机尺寸工业标准1U机箱(420 X 200 X 45mm，不计接插件)；[0075] 接收机重量1. 7Kg(不含电池)； 接收门限-103dBm(10—6BER @4MHz信道宽度)； 图像输出一路模拟图像，解析度720X576 ; 语音输出双声道语音(左右声道)； 数据输出一路RS232数据(可选)； 图像流输出一路IP数据流图像，可以直接接入计算机网(可选)； 语音输入一路话音输入(支持双向语音，可选)； 控制接口 RS232，用于设备配置； 射频接口 50欧姆，N型母头(孔)； 连续工作时间不限。 作为一种考核，本实用新型可以以工业化标准量化其技术指标 传输一路高品质(DVD)图像、一路立体声语音(左右声道)； 传输一路数据(选项)； 支持双向语音(选项)； 多载波C0FDM调制技术； 高速运动中实现高质量实时图像传输；移动速度达200公里以上； 图像、语音、数据均可加密传输；加密算法AES， 128位密钥； 图像压縮算法MPGE2/MPEG4可选； 工作频段:280 800MHz、1. 0G 1. 7GHz、2. 3G 2. 7GHz (出厂前定制); 工作频点操作机箱面板的CONFIG按健，可改变频点，在预设的8个频道间轮流切 换；通过改变频点可以避开杂波干扰；(图中省略了的)操作机箱面板的FUNC按健，可改变发射功率，改变范围1W 20W ;调小可以最大限度的保证人员安全(人员背负时调小发射功率)，调大可以扩大传输 距离(车载应用时调大发射功率)； 高接收灵敏度达-103dBm(10—6BER @4MHz信道宽度)； 可绕过建筑物传输，在高楼林立的城市可正常工作； 抗多径干扰，在海面可正常工作，可用于船对船、船对岸、船对飞机传输。 综上所述，本实用新型的应用领域可包括 从地面的向公安、武警、检察、交警、高速交警、边防、海防、消防、人防、车辆、舰船 之间以及车辆舰船向固定点传输图像；从空中的向地面传输图像且用于各种飞行器、无人 机、直升机、飞艇、气球、部队演习、森林警察、森林消防、新闻采访车图像中继、体育比赛实 况直播及其它凡图像传输的领域及场合。
权利要求一种基于机载图像传输系统的装置，具有发射系统和接收系统，其特征在于，所述的发射系统包括带有机箱面板及设置在所述面板上的手动控制键的机载发射机机箱，设置在所述机载发射机机箱内的A/D转换器、MPEG-2/4编码器、COFDM调制器、上变频器、功率放大器、天线，在所述的机载发射机机箱的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输入端口，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输入端口与所述机载发射机机箱内的A/D转换器相连接；所述的接收系统包括接收机机箱，设置在所述接收机机箱内的天线、滤波器、下变频/低噪声器、中频放大器、COFDM解码器、MPEG-2/4解码器、D/A转换器，在所述的接收机机箱的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输出端口，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输出端口与所述的接收机机箱内的D/A转换器相连接。
2. 根据权利要求1所述的基于机载图像传输系统的装置，其特征在于，所述的发射系 统至少采用一种以上的发射功率配置及天线配置，其指标范围是500mW/lW/2W/4W/10W，且 每种功率配置及输出功率调节可以通过设置在所述发射机机箱面板上的手动控制键进行 调节。
3. 根据权利要求1所述的机载图像传输系统的装置，其特征在于，设置在所述发射系 统内的COFDM调制器其调制参数包括以下可选信道带宽16MHz/8MHz/4MHz/2MHz ; 保护时间间隔1/32、1/16、1/8、1/4 ; 信道编码1/2 、2/3 、3/4 ; 调制星座图QPSK/16QAM/64QAM。
4. 根据权利要求1所述的基于机载图像传输系统的装置，其特征在于，设置在所述发 射系统内的编码器，是一种模块化设计的编码器，且包括可选的MPEG2或MPEG4。
专利摘要本实用新型涉及一种基于机载图像传输系统的装置，具有发射系统和接收系统，其中，所述的发射系统包括带有机箱面板及设置在所述面板上的手动控制键的机载发射机机箱，设置在所述机载发射机机箱内的A/D转换器、MPEG-2/4编码器、COFDM调制器、上变频器、功率放大器、天线，在所述的机载发射机机箱的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输入端口，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输入端口与所述机载发射机机箱内的A/D转换器相连接；所述的接收系统包括接收机机箱，设置在所述接收机机箱内的天线、滤波器、下变频/低噪声器、中频放大器、COFDM解码器、MPEG-2/4解码器、D/A转换器，在所述的接收机机箱的信号输入端至少设有包括模拟复合视频、模拟音频在内的信号输出端口，所述的模拟复合视频、模拟音频信号输出端口与所述的接收机机箱内的D/A转换器相连接。
文档编号H04L27/26GK201533376SQ20092015364
公开日2010年7月21日 申请日期2009年5月7日 优先权日2009年5月7日
发明者谭小碧 申请人:谭小碧