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CCTV监控主机

基于SDR的高分辨率、低延迟视频传输在无人飞行器上的应用

发布日期:2022-04-26 点击率:55


集成式射频(RF)捷变收发器不仅广泛用于蜂窝电话基站的软件定义无线电(SDR)架构,如多业务分布式接入系统(MDAS)和小基 站单元等,也适用于工业、商业以及军事应用中的无线高清视频传输,如无人飞行器(UAV)应用。

本文将剖析使用AD9361/AD93642,3集成式收发器IC实现宽带无线视频信号链的过程,以及传输的数据量、相应的RF占用信号带宽、传输距离和发射功率。文中还将描述OFDM物理层的实现,并列出用于避免射频干扰的跳频时间测 试结果。最后,我们将讨论Wi-Fi和RF捷变收发器在宽带无线应用方面的优缺点。

信号链

图1所示为采用AD9361/AD9364和BBIC的简化无线视频传输方案。摄像机捕捉到影像,并通过以太网、HDMI、USB或其他接口将视频数据发送至基带处理器。图像编码/解码可通过硬件或FPGA处理。RF前端包括RF开关以及连接到可编程集成式收发器的LNA和PA。

图1.无线视频传输示意图。

需要传输多少数据

表1列出了未压缩数据速率和压缩数据速率之间的显著差异。通过使用高效视频编码 (HE VC) 技术,也就是H.265和MPEG-H第2部 分,可以降低数据速率并节省带宽。H.264是目前最常用于录像、压缩及视频内容分布的格式。它体现了视频压缩技术的巨大进步,并且在未来有可能接替现已广泛使用的AVC(H.264和MPEG-4第10部分)技术。

表1总结了不同视频格式下的未压缩和已压缩数据速率。其假设 条件是视频的位深度为32位,帧速率为60 fps。在1080p的例子中, 压缩后的数据速率为7.45 Mbps,这样的数据率才会更加容易地被 基带处理器和无线物理层进行处理。

表1.压缩数据速率

信号带宽

通过改变采样速率、数字滤波器和抽取参数,AD9361/AD9364可支持的通道带宽范围为低于200 kHz到56 MHz。AD9361/AD9364为 零中频收发器,具有用来发射复数数据的I通道和Q通道。复数数据含有实部和虚部,分别对应I通道和Q通道,它们位于同一频带上,因此其频谱效率是单通道频谱效率的两倍。压缩视频数据可以映射到I和Q通道以创建星座点,也就是符号。图2显示了一个16QAM的例子,每个星座点符号代表四个二进制比特。

图2. 16 QAM星座图。

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