CN106101646A - 一种机载收发信机系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机载收发信机系统，包括机载天线、变频模块、数字处理模块和摄像头，机载天线与摄像头固定设置于用户设备上，机载天线与变频模块连接，所述变频模块与数字处理模块连接；数字处理模块包括信号处理模块、图像压缩模块和电源模块，所述电源模块为信号处理模块和图像压缩模块提供工作电压，所述信号处理模块与图像压缩模块连接。本发明以模块化设计思想，提高了机载收信机的集成度，功耗小，通过变频模块和数字处理模块，完成彩色图像息的压缩处理，并将压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号三者共同输出至变频模块，提高了本发明数据传输的精度。
Description
技术领域
本发明涉及制导部件测试技术领域，具体的涉及一种机载收发信机系统。
背景技术
在制导部件测试中，需要实现空地之间彩色图像信息、机载记录装置信息以及地面控制命令的无线传输，目前用于制导部件测试系统中的机载收发信机系统，没有统一设计规范，实际应用中大量使用独立元器件，收发信机的结构较为复杂，存在着功耗较大，成本较高，信息易失真等缺点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明在现有技术基础之上作进一步改进，本发明涉及一种机载收发信机系统，本发明用于制导部件测试系统中，完成图像监视装置的彩色数字图像以及机载记录设置中的装置数据向地面设备的无线传输，同时接收地面设备对机载收发信机系统的控制命令，本发明结构简单，集成化程度高，功耗较小，数据传输精准。
本发明通过以下技术方案实现上述发明目的。
一种机载收发信机系统，包括机载天线、变频模块、数字处理模块和摄像头，机载天线与摄像头固定设置于用户设备上，所述机载天线与变频模块连接，所述变频模块与数字处理模块连接；
所述变频模块用于向数字处理模块提供基带信号，以及向机载天线提供中频信号；
所述摄像头与数字处理模块连接，摄像头用于向数字处理模块输入彩色图像信息；
所述数字处理模块包括信号处理模块、图像压缩模块和电源模块，所述电源模块为信号处理模块和图像压缩模块提供工作电压，所述信号处理模块与图像压缩模块连接；
所述信号处理模块用于接收摄像头发达的彩色图像信息，并将该彩色图像信息输出至图像压缩模块；
所述图像压缩模块用于压缩处理由信号处理模块关达的彩色图像信息，并将压缩后的彩色图像信息返回至信号处理模块；
压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号共同输出至变频模块。
本发明以模块化设计思想，提高了机载收信机的集成度，功耗小，通过变频模块和数字处理模块，完成彩色图像息的压缩处理，并将压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号三者共同输出至变频模块，提高了本发明数据传输的精度。
进一步的，所述信号处理模块包括一个FPGA，所述图像压缩模块包括一个DSP，所述FPGA与DSP连接，FPGA还连接有D/A转换模块。基于FPGA+DSP设计的数字处理模块，具有强大的数据处理能力，进一步提高了本发明的精准性能。
所述FPGA接收到彩色图像信息后，将彩色图像信息送到DSP，所述DSP将收到的彩色图像信息压缩处理，压缩后的彩色图像信息由DSP再返回到FPGA，压缩处理的彩色图像信息在FPGA内进行上变频，由基带信号上变频到中频，得到调制后的图像数字信号，调制后的数字图像信号与机载记录装置中的数据信息、以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号，三路信号均由DA进行数据转换为模拟信号后，再输出至变频模块的上变频接口，同时FPGA接收变频模块下变频的数据信息，完成对机载装置的控制。
进一步的，所述图像压缩模块采用H.264算法在DSP内对彩色图像信息进行压缩处理，图像压缩模块的分辨率为1280 x 1024，信息量为320Mbit/s，信号形式为LVDS。H.264算法较高的数据紧缩比，占用带宽少，有利于降低成本，且其编码较快速便捷。
进一步的，所述信号处理模块还包括时钟模块和复位模块，时钟模块用于向FPGA和DSP提供时钟信号，复位模块用于向FPGA和DSP提供复位信号。
进一步的，所述变频模块包括上变频、下变频和双工器，所述双工器的公共端与SMA接口连接，所述SMA接口连接机载天线，所述上变频的输入端通过第一SMP接口与数字处理模块连接，上变频的输出端连接双工器的高通端，所述下变频的输入端连接双工器的低通端，下变频的输出端通过第二SMP接口与数字处理模块连接。双工器将发射和接收的信号隔离，以保证发射和接收能同时正常工作，也能够实现上变频和下变频共用一个SMA接口。
进一步的，所述第一SMP接口和第二SMP接口均为SMP-JHD接口。
进一步的，所述变频模块和数字处理模块之间采用排针（可选用16芯双排针）和专用的射频连接器连接。
进一步的，所述电源模块提供28V电压，误差控制在±4V，并通过稳压芯片向各模块提供工作电压。
进一步的，所述机载记录装置中的数据传输和机载控制装置中的数据传输异步工作，采用同一网口进行外部切换，以避免数据壅塞，保障数据传输速度，降低数据传输的失误率。
进一步的，所述机载天线为全向天线。
本发明与现有技术相比，至少具有以下益效果：
（1）本发明以模块化设计思想，提高了机载收信机的集成度，功耗小。
（2）本发明通过变频模块和数字处理模块，完成彩色图像息的压缩处理，并将压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号三者共同输出至变频模块，提高了本发明数据传输的精度。
（3）本发明基于FPGA+DSP设计的数字处理模块，具有强大的数据处理能力，进一步提高了本发明的精准性能。
（4）本发明通过双工器将发射和接收的信号隔离，以保证发射和接收能同时正常工作。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明中数字处理模块的原理框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1：
如图1所示，一种机载收发信机系统，包括机载天线、变频模块、数字处理模块和摄像头，机载天线可选用全向天线，机载天线与摄像头固定设置于用户设备上，机载天线与变频模块连接，变频模块与数字处理模块连接；
变频模块用于向数字处理模块提供基带信号，以及向机载天线提供中频信号；
摄像头与数字处理模块连接，摄像头用于向数字处理模块输入彩色图像信息；
数字处理模块包括信号处理模块、图像压缩模块和电源模块，所述电源模块为信号处理模块和图像压缩模块提供工作电压，所述信号处理模块与图像压缩模块连接；
信号处理模块用于接收摄像头发达的彩色图像信息，并将该彩色图像信息输出至图像压缩模块；
图像压缩模块用于压缩处理由信号处理模块关达的彩色图像信息，并将压缩后的彩色图像信息返回至信号处理模块；
压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号共同输出至变频模块。
本发明以模块化设计思想，提高了机载收信机的集成度，功耗小，通过变频模块和数字处理模块，完成彩色图像息的压缩处理，并将压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号三者共同输出至变频模块，提高了本发明数据传输的精度。
实施例2：
本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，数字处理模块与其它模块之间选用16芯双排针和专用的射频连接器连接。此外，信号处理模块包括一个FPGA，图像压缩模块包括一个DSP，FPGA与DSP连接，FPGA还连接有D/A转换模块。基于FPGA+DSP设计的数字处理模块，具有强大的数据处理能力，进一步提高了本发明的精准性能。信号处理模块还包括时钟模块和复位模块，时钟模块用于向FPGA和DSP提供时钟信号，复位模块用于向FPGA和DSP提供复位信号
本实施例中，FPGA接收到彩色图像信息后，将彩色图像信息送到DSP，DSP将收到的彩色图像信息压缩处理，压缩后的彩色图像信息由DSP再返回到FPGA，压缩处理的彩色图像信息在FPGA内进行上变频，由基带信号上变频到中频，得到调制后的图像数字信号，调制后的数字图像信号与机载记录装置中的数据信息、以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号，三路信号均由DA进行数据转换为模拟信号后，再输出至变频模块的上变频接口，同时FPGA接收变频模块下变频的数据信息，从而完成对机载装置的控制。
机载记录装置中的数据传输和机载控制装置中的数据传输异步工作，采用同一网口进行外部切换，以避免数据壅塞，保障数据传输速度，降低数据传输的失误率。
实施例3：
本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，图像压缩模块采用H.264算法在DSP内对彩色图像信息进行压缩处理，图像压缩模块的分辨率为1280 x 1024，信息量为320Mbit/s，信号形式为LVDS。H.264算法较高的数据紧缩比，占用带宽少，有利于降低成本，且其编码较快速便捷。
实施例4：
本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，变频模块包括上变频、下变频和双工器，双工器的公共端与SMA接口连接，SMA接口连接机载天线，上变频的输入端通过第一SMP接口与数字处理模块连接，上变频的输出端连接双工器的高通端，下变频的输入端连接双工器的低通端，下变频的输出端通过第二SMP接口与数字处理模块连接，第一SMP接口和第二SMP接口均为SMP-JHD接口。双工器将发射和接收的信号隔离，以保证发射和接收能同时正常工作，也能够实现上变频和下变频共用一个SMA接口。
实施例4：
本实施例是在上述实施例基础上做的进一步改进，如图1和图2所示，在本实施例中，本发明的重量：≤2000g；电源模块提供28V电压，误差控制在±4V，并通过稳压芯片向各模块提供工作电压；其工作电流：≤2000 mA；工作温度：-30℃～+50℃；连续工作时间：≥4小时；平均无故障工作时间大于500小时，数据传输误码率：不大于10-6；工作时，高度在50m-500m。在通视条件下，最大作用距离≥20km。
如上所述，可较好的实施本发明。
Claims (10)
1.一种机载收发信机系统，其特征在于：包括机载天线、变频模块、数字处理模块和摄像头，机载天线与摄像头固定设置于用户设备上，所述机载天线与变频模块连接，所述变频模块与数字处理模块连接；
所述变频模块用于向数字处理模块提供基带信号，以及向机载天线提供中频信号；
所述摄像头与数字处理模块连接，摄像头用于向数字处理模块输入彩色图像信息；
所述数字处理模块包括信号处理模块、图像压缩模块和电源模块，所述电源模块为信号处理模块和图像压缩模块提供工作电压，所述信号处理模块与图像压缩模块连接；
所述信号处理模块用于接收摄像头发达的彩色图像信息，并将该彩色图像信息输出至图像压缩模块；
所述图像压缩模块用于压缩处理由信号处理模块关达的彩色图像信息，并将压缩后的彩色图像信息返回至信号处理模块；
压缩后的彩色图像信息经信号处理模块变频调制后，与机载记录装置中的数据信息以及机载控制设备对地面控制信号发出的响应信号共同输出至变频模块。
2.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述信号处理模块包括一个FPGA，所述图像压缩模块包括一个DSP，所述FPGA与DSP连接，FPGA还连接有D/A转换模块。
3.根据权利要求2所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述图像压缩模块采用H.264算法在DSP内对彩色图像信息进行压缩处理。
4.根据权利要求2所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述信号处理模块还包括时钟模块和复位模块，时钟模块用于向FPGA和DSP提供时钟信号，复位模块用于向FPGA和DSP提供复位信号。
5.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述变频模块包括上变频、下变频和双工器，所述双工器的公共端与SMA接口连接，所述SMA接口连接机载天线，所述上变频的输入端通过第一SMP接口与数字处理模块连接，上变频的输出端连接双工器的高通端，所述下变频的输入端连接双工器的低通端，下变频的输出端通过第二SMP接口与数字处理模块连接。
6.根据权利要求5所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述第一SMP接口和第二SMP接口均为SMP-JHD接口。
7.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述变频模块和数字处理模块之间采用排针和射频连接器连接。
8.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述电源模块提供28V电压，并通过稳压芯片向各模块提供工作电压。
9.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述机载记录装置中的数据传输和机载控制装置中的数据传输异步工作，采用同一网口进行外部切换。
10.根据权利要求1所述的机载收发信机系统，其特征在于：所述机载天线为全向天线。
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| CN201610607085.9A CN106101646A (zh) | 2016-07-29 | 2016-07-29 | 一种机载收发信机系统 |
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