专利名称：矩阵式一频多发无线发射器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种矩阵式一频多发无线发射器，属于无线通讯技术领域，主要 用于实时图像语音同步传输。
背景技术：
现有技术中，图像语音传输主要采用调频调幅方式进行一频一发，例如，中国专利 申请号“ 200810202367. 6”公开了一种用于电力应急抢修移动指挥中的微波数字图像传输 系统，其申请日为2008年11月06号，
公开日为2010年6月16日，该系统包括视频信号 采集模块、图像数据压缩处理模块、数字调制器、微波发射器、微波接收器、数字解调器、图 像数据解压处理模块、视频信号输出模块，所述的视频信号采集模块、图像数据压缩处理模 块、数字调制器、微波发射器依次连接，所述的微波发射器与微波接收器通过空间微波通信 连接，所述的微波接收器、数字解调器、图像数据解压处理模块、视频信号输出模块依次连 接。采用一频一发的方式主要存在以下不足一、为点对点的传输，无绕射能力，酸雨、云层、 树木的遮挡对信号衰减很严重，容易造成丢帧丢码。二、只能在静止状态下传输，不能在运 动中传输，使用不灵活，在处理突发事件时，很难架设通视天线。三、其带宽和频率不能任意 可调，抗干扰性差，导致应用范围很窄。另一种为利用网络通讯进行图像传输，主要依靠网络的地址码(IP码)进行码分多 址的方式进行网络传输。例如，中国专利号“200610091M4. 0”公开了一种无线通信终端包 括，申请日为2006年6月8号，
公开日为2006年12月13日，发射机-接收机，被配置为 用于向目标通信终端发送语音和图像数据，并且从目标通信终端接收语音和图像数据；连 接处理器，被配置为用于控制通信能力彼此不同的通信模式之间的切换；以及传输控制器， 被配置为用于在正在通过发射机-接收机向目标通信终端发送和从目标通信终端接收语 音和图像数据的情况下，当连接处理器执行切换时，根据切换目标处通信模式的通信能力， 控制发射机-接收机对语音或图像数据的传输，和/或目标通信终端对语音或图像数据的 传输。采用该种方式存在的主要问题在于一、必须依靠在庞大的网络基站覆盖的情况下， 才能进行有效的通讯。二、受带宽的限制，传输速率低，容量有限，不能进行高清的图像传输 (例如图像分辨率不能达到720*576)。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有一频一发和网络通讯进行图像传输存在的上述 问题，提供一种矩阵式一频多发无线发射器，本实用新型采用一频多发的矩阵式调制发射， 频率可调，带宽可调，功率可调，抗多普勒和抗多径能力强，具有很强的抗干扰能力，实现移 动中进行图像语音同步传输。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下一种矩阵式一频多发无线发射器，包括用于采集模拟视频信号并将模拟视频信号 转换为数字视频信号的视频信号采集装置和用于采集模拟音频信号并将模拟音频信号转换为数字音频信号的音频信号采集装置，其特征在于还包括对数字视频信号和数字音频 信号进行矩阵压缩的叠加矩阵压缩控制模块、将画面整形输出的键控操作系统、对复合的 视频信号和音频信号进行整形放大同时对图像信息冗余度进行纠错的自动控制模块、对视 频信号和音频信号进行子载波叠加调制的子载波叠加调制系统模块、控制子载波精度和相 位的相位控制模块，视频信号采集装置和音频信号采集装置分别与矩阵压缩控制模块连 接，矩阵压缩控制模块分别与键控操作系统和自动控制模块连接，自动控制模块通过子载 波叠加调制系统模块与相位控制模块连接；所述视频信号采集装置和音频信号采集装置为 多个，每个视频信号采集装置对应一个相位控制模块。本实用新型还包括用于对复合矩阵压缩后的数字视频信号和数字音频信号录像 存储的录像装置，录像装置与叠加矩阵压缩控制模块连接。本实用新型还包括用于对子载波叠加调制后的视频信号和音频信号进行射频放 大的线性功率放大器，线性功率放大器与子载波叠加调制系统模块连接。所述视频信号采集装置包括四个视频摄像头，四个视频摄像头分别通过线性放大 器与叠加矩阵压缩控制模块连接。所述音频信号采集装置包括四个拾音器，四个拾音器分别通过线性放大器与杜比 解码器连接，杜比解码器与叠加矩阵压缩控制模块连接。所述自动控制模块包括视频处理电路和音频处理电路，所述视频处理电路包括 与叠加矩阵压缩控制模块连接的线性放大器IC10、与线性放大器连接的与非反向放大器 ICll ；所述音频处理电路包括与叠加矩阵压缩控制模块连接的线性放大器IC9、与线性放 大器连接的与非反向放大器IC11。所述相位控制模块由磁感线圈Ll、电容C4和晶振CT2组成。采用本实用新型的优点在于一、本实用新型采用一频多发的矩阵式调制发射，频率可调，带宽可调，功率可调， 抗多普勒和抗多径能力强，具有很强的抗干扰能力，实现移动中进行图像语音同步传输，应 用范围广。二、本实用新型为一频多发的传输，具有绕射能力，不受酸雨、云层、树木等的遮挡 对信号衰减的影响，不会造成丢帧丢码。三、本实用新型可在静止和运动中进行传输，在处理突发事件时，架设天线灵活， 使用方便。四、本实用新型不需要要架设网络基站就能进行有效的通讯，可适用于各种环境。五、本实用新型能进行高清的图像传输，例如图像分辨率能达到720*576。
图1为本实用新型原理结构示意图。
具体实施方式
一种矩阵式一频多发无线发射器，包括用于采集模拟视频信号并将模拟视频信号 转换为数字视频信号的视频信号采集装置和用于采集模拟音频信号并将模拟音频信号转 换为数字音频信号的音频信号采集装置，其特征在于还包括对数字视频信号和数字音频信号进行矩阵压缩的叠加矩阵压缩控制模块、将画面整形输出的键控操作系统、对复合的 视频信号和音频信号进行整形放大同时对图像信息冗余度进行纠错的自动控制模块、对视 频信号和音频信号进行子载波叠加调制的子载波叠加调制系统模块、控制子载波精度和相 位的相位控制模块，视频信号采集装置和音频信号采集装置分别与矩阵压缩控制模块连 接，矩阵压缩控制模块分别与键控操作系统和自动控制模块连接，自动控制模块通过子载 波叠加调制系统模块与相位控制模块连接；所述视频信号采集装置和音频信号采集装置为 多个，每个视频信号采集装置对应一个相位控制模块。 优选方式之一为，本实用新型还包括用于对复合矩阵压缩后的数字视频信号和数 字音频信号录像存储的录像装置，录像装置与叠加矩阵压缩控制模块连接。优选方式之二为，本实用新型还包括用于对子载波叠加调制后的视频信号和音频 信号进行射频放大的线性功率放大器，线性功率放大器与子载波叠加调制系统模块连接。本实用新型中，视频信号采集装置包括四个视频摄像头，四个视频摄像头分别通 过线性放大器与叠加矩阵压缩控制模块连接。本实用新型中，音频信号采集装置包括四个拾音器，四个拾音器分别通过线性放 大器与杜比解码器连接，杜比解码器与叠加矩阵压缩控制模块连接。本实用新型中，自动控制模块包括视频处理电路和音频处理电路，所述视频处理 电路包括与叠加矩阵压缩控制模块连接的线性放大器IC10、与线性放大器连接的与非反向 放大器ICll ；所述音频处理电路包括与叠加矩阵压缩控制模块连接的线性放大器IC9、与 线性放大器连接的与非反向放大器IC11。本实用新型中，相位控制模块由磁感线圈Li、电容C4和晶振CT2组成。
以下结合附图1对本实用新型作进一步说明前端的视频摄像头V1、V2、V3、V4采集视频信号后，分别通过线性放大器IC1、IC2、 IC3、IC4进行视频模拟放大。前端的拾音器SPK1、SH(2、SPK3、SPK4采集视频信号后分别通 过IC5、IC6、IC7、IC8进行音频模拟放大后，输入到杜比解码器。叠加矩阵压缩控制模块完成四路实时视频压缩(M-two/M-four)。与嵌入四路音频 (2-4K)进行矩阵压缩。同时由内部控制电路匹配输出由键控操作系统的键控手动操作键 K1、K2、K3、K4、K5、K6。分别完成单画面整形输出(Kl )，二画面输出(Κ2)，三画面输出Κ3，四 画面输出Κ4，以及局部图像增强显示Κ5，画中画字符叠加输出Κ6(字符为沈个英文字母与 0至9个数字组成6至8位代码)。由IC9、IC10、IC11完成二次复合视音频信号放大，同时完成防寄生振荡与AGC控 制电路及正负反馈控制信号。四个相位控制模块中，第一相位(CT2、Li、C4)，第二相位(CT3、L2、C5)，第三相位 (CT4、L3、C6)，第四相位(CT5、L4、C7)四种类型的相限模块为CPU正交频分子载波处理运 算中心提供能有效地克服高速运动中的多普勒、多径效应对信号的丢失。同时完成对称 性叠加与极坐标叠加的四个不同相限的子载波叠加信号，以便对四相位的地址码信号与复 合信号进行绝对值叠加积分运算，实现四个相位中的督元码循环纠错判决进行同步脉冲比 较保证误码率在10-7 -10-8范围，同时将多路(四路)复合信号中码流量的TS数据流进 行快速缓存鉴别。末级线性射频功率放大器RF 由IC12、IC13、IC14、IC15完成四路合成矩阵视音频调制的复合射频信号进行功率放大与AGC自动相位纠错控制。实现由一个频点调制完成 多路信号的同步发射。电路工作原理如下(一)信号矩阵压缩V1、V2、V3、V4前端摄像头采集到的video模拟视频信号分别 经IC1、IC2、IC3、IC4进行A/D模数转换放大，将模拟信号转换成四路数字视频信号进入叠 加矩阵压缩控制模块中进行矩阵压缩，同理SH(1、SPK2、SH(3、SPK4拾音器采集的Audio模 拟音频信号分别经IC5、IC6、IC7、IC8进行A/D模数传换放大，将模拟的信号转换成四路数 字音频信号进入音频相控杜比解码器模块，输出复合的四路音频信号嵌入叠加矩阵压缩控 制模块中进行矩阵压缩。(二)四画面控制信号叠加矩阵压缩控制模块中，由内存缓存器控制中心分别输 出六个控制压缩矩阵中的四画面键控系统功能分别完成单画面图像显示输出由Kl与R9 下拉电阻控制锁定。二画面图像显示由K2与RlO下拉电阻控制锁定。三画面图像显示 由K3与Rll下拉电阻控制锁定。四画面图像信息同步显示由K4与K12下拉电阻锁定。画 中画字符叠加信号显示由K6与R14下拉电阻控制锁定。局部图像显示增强信号由K5R13 下拉电阻控制锁定。(三)自动信号AGC控制由IC9、IClO完成视频矩阵压缩信号分别经Cl、Rl进入 ICll进行复合信号放大；同时由R2进行线性的AGC门控信号进行防寄生振荡AGC控制中 心进行专用积分模块滤波，完成消除寄生振荡与噪声抑制。由ICll放大的复合数字信号， 同时分流出经R3、C3整形的信号经正负反馈后，实现信号的幅值过大、过小或畸变时进行 自动控制。本实用新型的特点在于(一)、采用四路信号矩阵压缩编码处理方式，将实时采集 的四路(八路)等动态图像信号进行矩阵压缩、编码打包(每一个压缩包中嵌入一个督元码， 相位码、地址码)；以便在解码中自动进行软判决与纠错，实现多路信号的叠加复合调制信 号RFID/FBSK— four。(二)、一频多发四相位正交子载波叠加调制，在复合的(FBSK— four) 多路叠加的信号中将抽样信号进行督元码、相位码、地址码进入CPU运算中心，实现四路信 号软判决；同时分别同步进行鉴相、控制振荡，自动识别出嵌入复合信号中的相位码、地址 码，由督元码循环纠错方式实现在二次叠加振荡(OSC)调制与编码压缩复合信号中的相位 码、地址码进行校对控制，实现自适应督元码循环纠错AGC控制信号。该调制方式的优点 a、能有效地克服高速运动中(280—560km/h 560km—1120 km/h 1120km—2240 km/h)运 动中的多普勒及多径效应产生的冗余度对信号的丢失。b提高绕射能力。(三)、功能参数设 置读写器1、频率可调300MHz — 860MHz。2、带宽可调2M、2. 5M、4M、7M、8M。3、功率可调 OdBm — (-lOdBm)。4、IP 地址可调。显然，本领域的普通技术人员根据所掌握的技术知识和惯用手段，根据以上所述 内容，还可以作出不脱离本实用新型基本技术方案的多种形式，这些形式上的变换均在本 实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种矩阵式一频多发无线发射器，包括用于采集模拟视频信号并将模拟视频信号转 换为数字视频信号的视频信号采集装置和用于采集模拟音频信号并将模拟音频信号转换 为数字音频信号的音频信号采集装置，其特征在于还包括对数字视频信号和数字音频信 号进行矩阵压缩的叠加矩阵压缩控制模块、将画面整形输出的键控操作系统、对复合的视 频信号和音频信号进行整形放大同时对图像信息冗余度进行纠错的自动控制模块、对视频 信号和音频信号进行子载波叠加调制的子载波叠加调制系统模块、控制子载波精度和相位 的相位控制模块，视频信号采集装置和音频信号采集装置分别与矩阵压缩控制模块连接， 矩阵压缩控制模块分别与键控操作系统和自动控制模块连接，自动控制模块通过子载波叠 加调制系统模块与相位控制模块连接；所述视频信号采集装置和音频信号采集装置为多 个，每个视频信号采集装置对应一个相位控制模块。
2.根据权利要求1所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于还包括用于对复 合矩阵压缩后的数字视频信号和数字音频信号录像存储的录像装置，录像装置与叠加矩阵 压缩控制模块连接。
3.根据权利要求1所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于还包括用于对子 载波叠加调制后的视频信号和音频信号进行射频放大的线性功率放大器，线性功率放大器 与子载波叠加调制系统模块连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于所述视频 信号采集装置包括四个视频摄像头，四个视频摄像头分别通过线性放大器与叠加矩阵压缩 控制模块连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于所述音频 信号采集装置包括四个拾音器，四个拾音器分别通过线性放大器与杜比解码器连接，杜比 解码器与叠加矩阵压缩控制模块连接。
6.根据权利要求1、2或3所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于所述自动 控制模块包括视频处理电路和音频处理电路，所述视频处理电路包括与叠加矩阵压缩控制 模块连接的线性放大器、与线性放大器连接的与非反向放大器；所述音频处理电路包括与 叠加矩阵压缩控制模块连接的线性放大器、与线性放大器连接的与非反向放大器。
7.根据权利要求1、2或3所述的矩阵式一频多发无线发射器，其特征在于所述相位 控制模块由磁感线圈Li、电容C4和晶振CT2组成。
专利摘要本实用新型公开了一种矩阵式一频多发无线发射器，本实用新型视频信号采集装置和音频信号采集装置分别与矩阵压缩控制模块连接，矩阵压缩控制模块分别与键控操作系统和自动控制模块连接，自动控制模块通过子载波叠加调制系统模块与相位控制模块连接；所述视频信号采集装置和音频信号采集装置为多个，每个视频信号采集装置对应一个相位控制模块。本实用新型采用一频多发的矩阵式调制发射，频率可调，带宽可调，功率可调，抗多普勒和抗多径能力强，具有很强的抗干扰能力，实现移动中进行图像语音同步传输。
文档编号H04N7/26GK201846354SQ20102059418
公开日2011年5月25日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者宋玉强, 朱时才, 郭崇, 陈昌志 申请人:陈昌志