压器采用11(^、50(^4隔离式交流变压器，与市电22(^交流电完全隔离，以保证人身安全和静电屏蔽。电源耦合/分离器采用的是深圳市视海通电子有限公司的野外电源插入器SYDCQA，允许通过较大电流。视频数据复用器采用的是深圳市西艾特电子技术有限公司的AVD6.0调制解调模块，水上模块的视频数据复用器AVD6H，为直流9V供电，数据通信采用RS485通信格式，双向半双工传输，最大传输速率1200bps ;数据调制方式为FSK，接收数据载波为61.796MHz，发射数据载波为31.5MHz ;视频调制方式为ASK，接收视频载波为55.296MHz。水下模块的视频数据复用器AVD6T，为直流12V供电，数据通信采用RS485通信格式，双向半双工传输，最大传输速率1200bps ;数据调制方式为FSK，接收数据载波为31.5MHz，发射数据载波为61.796MHz ;视频调制方式为ASK，发射视频载波为55.296MHz。同轴电缆采用SYV75-5型同轴电缆。
【主权项】
1.一种小型遥控水下机器人共缆传输装置，其特征在于:用于实现视频信号单向传输，数据信号双向半双工传输，交流电源单向传输；包括水上模块(I)和水下模块(2)，水上模块(I)和水下模块(2)通过用于传输射频/交流电源信号的传输共缆(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输装置，其特征在于: 所述水上模块(I)包括顺序连接的隔离式交流变压器(17)、第一电源耦合/分离器(18)和第一视频数据复用器(41);所述电源耦合/分离器(18)与传输共缆(3)连接； 所述水下模块(2)包括顺序连接的电源滤波电路(34)、电源调整电路(33)、开关电源(32)、第二电源耦合/分离器(19)和第二视频数据复用器(42);所述电源耦合/分离器(19)与传输共缆(3)连接。
3.根据权利要求1所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输装置，其特征在于:所述第一视频数据复用器(41)包括顺序连接的视频幅度调整电路(5)、视频解调电路(6)、第一射频放大电路(7)、第一信号隔离电路(8)、射频耦合端口(15)、第二信号隔离电路(14)、第二射频放大电路(13)、下行数据调制电路(11)、RS485转换电路(10)以及，RS485转换电路(10)和第二信号隔离电路(14)之间连接的上行数据解调电路(12);所述射频耦合端口(15)与第一电源耦合/分离器(18)连接，所述RS485转换电路(10)用于与上位机通信。
4.根据权利要求1所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输装置，其特征在于:所述第二视频数据复用器(42)包括顺序连接的视频幅度调整电路(24)、视频调制电路(23)、第一射频放大电路(22)、第一信号隔离电路(21)、射频耦合端口(20)、第二信号隔离电路(26)、第二射频放大电路(31)、上行数据调制电路(30)、RS485转换电路(28)以及，RS485转换电路(28)和第二信号隔离电路(26)之间连接的下行数据解调电路(27);所述射频耦合端口( 20)与第二电源耦合/分离器(19)连接，所述RS485转换电路(28)用于与水下控制器通信； 所述视频调制电路(23)、下行数据解调电路(27)、上行数据调制电路(30)由电源滤波电路(34)输出的DC5V供电；所述第一射频放大电路(22)，第二射频放大电路(31)由开关电源(32)输出的DC12V供电；所述电源滤波电路(34)和开关电源(32)均具有直流输出端□。
5.一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于包括以下步骤: 水上模块(I)的第一视频数据复用器(41)将上位机的控制数据进行调制并转换成射频信号，与隔离式交流变压器(17)输出的交流电源信号经第一电源耦合/分离器(18)耦合成射频电源混合信号，经传输共缆(3 )传输至水下模块(2 ); 水下模块(2)的第二电源耦合/分离器(19)将接收到的射频电源混合信号分离成射频信号和交流电源信号；开关电源(32)将交流电源信号转换成直流电源信号，经电源滤波电路(34)滤波后，共同给视频数据复用器(42)以及水下设备供电；同时，第二视频控制复用器(42)将射频信号进行解调还原成控制数据经485总线发送至水下控制器； 水下模块(2)的第二视频控制复用器(42)接收水下摄像头的视频信号和水下控制器的水下设备状态数据，并将视频信号和水下设备状态数据分别进行调制后耦合成射频信号输出至第二电源耦合/分离器(19 )，再经传输共缆(3 )传输至水上模块(I); 水上模块(I)接收传输共缆(3)传来的射频信号，经第一电源耦合/分离器(18)传输至第一视频数据复用器(41)，第一视频数据复用器(41)将射频信号中的视频信号和水下设备状态数据分离，分别进行解调还原，将视频信号输出至上位机，水下设备状态数据反馈至上位机。
6.根据权利要求5所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于所述水上模块(I)的视频数据复用器(41)将上位机发出的485格式控制数据进行调制并转换成射频信号，包括以下步骤: 第一视频数据复用器(41)内的RS485转换电路(10)将上位机的485格式控制数据转换为TTL格式数据，经下行数据调制电路(11)以FSK方式调制，形成中心频率为fl的射频信号，再依次经射频放大电路(13)、信号隔离电路(14)得到放大、隔离后的射频信号。
7.根据权利要求5所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于所述第二视频数据复用器(42)将射频信号进行解调还原成控制数据包括以下步骤: 第二视频数据复用器(42)的射频耦合端口(20)将射频信号经第二信号隔离电路(26)提取出中心频率为fl的射频信号，经下行数据解调电路(27)解调形成TTL格式数据，再经RS485转换电路(28)转换成485格式控制数据。
8.根据权利要求5所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于所述视频信号和水下设备状态数据分别进行调制后耦合成射频信号，包括以下步骤: 第二视频幅度调整电路(24)将视频信号进行幅度调整后，经视频调制电路(23)以ASK方式进行调制，再经第一射频放大电路(22)、第一信号隔离电路(21)进行放大隔离； 同时，RS485转换电路(28)将485格式的水下设备状态数据转换为TTL格式数据，经上行数据调制电路(30)以FSK方式调制成中心频率为f2的射频信号，经第二射频放大电路(31)、第二信号隔离电路(26)进行放大隔离； 将放大隔离后分别包含视频信息和水下设备状态信息的射频信号通过射频耦合端口(20)耦合成射频信号。
9.根据权利要求5所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于所述视频数据复用器(41)将射频信号中的视频信号和485格式的水下设备状态数据分离，分别进行解调还原，包括以下步骤: 射频信号通过第一信号隔离电路(8)分离出视频调制信号，经第一射频放大电路(7)、视频解调电路(6)、视频幅度调整电路(5)还原出视频信号； 同时，射频信号经第二信号隔离电路(14)分离出中心频率为f2的射频信号，经上行数据解调电路(12)解调出TTL格式数据，经RS485转换电路(10)转换成485格式的水下设备状态数据。
10.根据权利要求7所述的一种小型遥控水下机器人共缆传输方法，其特征在于:所述中心频率f I与f2不等。
【专利摘要】本发明涉及一种小型遥控水下机器人共缆传输装置，包括水上模块和水下模块，水上模块和水下模块通过用于传输射频/交流电源信号的传输共缆连接。其方法就是利用载波技术，将视频、数据信号调制，与交流电源信号复合后，通过一根单芯同轴电缆实现多信号传输。本发明包括由共缆相连的水上模块和水下模块，具有成本低廉、传输质量高、抗干扰性强、可以在一根线缆上同时传输电源和两种不同射频信号的特点，适用于小型遥控水下机器人。
【IPC分类】H04N7-10, H04N7-18
【公开号】CN104754275
【申请号】CN201310747106
【发明人】潘立雪, 冯迎宾, 李智刚, 于开洋
【申请人】中国科学院沈阳自动化研究所
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日