CN107948611A - 基于多载波的数据无线传输方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于多载波的数据无线传输方法及其系统，该方法包括获取信号源；对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源；将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。本发明通过对高清信号源进行串并转换和COFDM编码，并利用多载波进行调制，再由若干个正交子信道将混频形成的多载波信号源进行绕射发射，多载波为无线微波，无需布线，成本低，且传输过程中，多载波可以实现图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

Description

基于多载波的数据无线传输方法及其系统

技术领域

本发明涉及无线通信的技术领域，更具体地说是指基于多载波的数据无线传输方法及其系统。

背景技术

目前现有的视频广告机从标清(SD)发展到高清(HD)已经有20多年的历史，最初视频广告机都是通过用有线(同轴电缆)通过系统组网合理分配到各个接收终端，目前市面流行的高清广告机按照数据传输方式的不同大概分为如下四种：有线组网广告机、wifi广告机、4G卡广告机、内置SD卡独立播放广告机。

对于有线广告机的数据传输目前只能通过布线组网传输，虽然可以同步传输高清，但有由于有线传输距离受限制，线缆长度超过100M信号衰减严重，导致播放平无法正常收看；布线麻烦，特别是大型公共场所：如已经使用的机场，口岸等，根本无法布线，如果要布线，要本场所工作停止后才能布线，由于是特殊场所，申请手续比较麻烦；布线工作量大，工期时间长，安装人工成本高，维护也麻烦。wifi广告机的数据传输是采用WiFi进行数据的无线传输，虽然免去布线麻烦，但也存在图像清晰度不高，出现接收终端显示屏与屏之间播放图像不同步，传输距离受限，信号不能穿透障碍物，就是在无障碍物的情况下，传输距离最多不超过50米，由于目前WIFI的普及很容易受到其的干扰，出现卡屏现象。而对于4G卡广告机，采用的是4G进行数据传输，虽然不受传输距离限制，但要与电信运营商购买4G电话卡，对每月的高清视频码流(上网数据流)，大的惊人，运营成本费用高；信号不稳定，因是使用电信公网，码流(流量)会受到人群使用手机多的地方的瓶颈限制，出现卡屏不流畅的现象会经常发生。对于内置SD卡独立播放广告机而言，在数据传输过程中，即播放广告不能同步联网；虽然播放稳定，但更换节目源工作量大。

因此，有必要设计一种基于多载波的数据无线传输方法，实现无需布线，成本低，图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供基于多载波的数据无线传输方法及其系统。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：基于多载波的数据无线传输方法，所述方法包括：

获取信号源；

对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源；

将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

其进一步技术方案为：对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流；

对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道；

获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。

其进一步技术方案为：将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

将多载波信号源调制至子信道上；

根据无线信号覆盖范围，调整发射功率；

将多载波信号源进行穿透及绕射发射。

其进一步技术方案为：将多载波信号源调制至子信道上的步骤，具体采用BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、64QAM中至少一种调制方式将多载波信号源调制至子信道上。

其进一步技术方案为：将多载波信号源进行穿透及绕射发射的步骤，绕射发射所采用的波长为1m至0.5m。

其进一步技术方案为：将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤之后，还包括：

接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。

本发明还提供了基于多载波的数据无线传输系统，包括信号源获取单元、多载波调制单元以及发射单元；

所述信号源获取单元，用于获取信号源；

所述多载波调制单元，用于对信号源进行处理，并经过多载波调制，形成多载波信号源；

所述发射单元，用于将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

其进一步技术方案为：所述多载波调制单元包括编码处理模块、数字流调制模块以及混频模块；

所述编码处理模块，用于对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流；

所述数字流调制模块，用于对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道；

所述混频模块，用于获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。

其进一步技术方案为：所述发射单元包括信号源调制模块、功率调整模块以及绕射发射模块；

所述信号源调制模块，用于将多载波信号源调制至子信道上；

所述功率调整模块，用于根据无线信号覆盖范围，调整发射功率；

所述绕射发射模块，用于将多载波信号源进行穿透及绕射发射。

其进一步技术方案为：所述系统还包括解调单元；

所述解调单元，用于接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的基于多载波的数据无线传输方法，通过对高清信号源进行串并转换和COFDM编码，并利用多载波进行调制，再由若干个正交子信道将混频形成的多载波信号源进行绕射发射，多载波为无线微波，无需布线，成本低，且传输过程中，多载波可以实现图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的基于多载波的数据无线传输方法的流程图；

图2为本发明具体实施例提供的对信号源进行处理并进行多载波调制的流程图；

图3为本发明具体实施例提供的将多载波信号源调制至子信道上并发射多载波信号源的流程图；

图4为本发明具体实施例提供的基于多载波的数据无线传输系统的结构框图；

图5为本发明具体实施例提供的多载波调制单元的结构框图；

图6为本发明具体实施例提供的发射单元的结构框图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～6所示的具体实施例，本实施例提供的基于多载波的数据无线传输方法，可以运用在广告机或者其他电子无线通信设备中，实现无需布线，成本低，图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

如图1所示，本实施例提供了基于多载波的数据无线传输方法，该方法包括：

S1、获取信号源；

S2、对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源；

S3、将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

在某些实施例中，上述的S3步骤，将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤之后，还包括：

S4、接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。

对于上述的S1步骤，具体获取的信号源为高清HD逐行信号源192X1080@50/60P。

更进一步地，在某些实施例中，上述的S2步骤，对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

S21、对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流；

S22、对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道；

S23、获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。

对于上述的S21步骤，具体是对信号源进行串并转换后，在进行信道COFDM编码，采用编码率可变的卷积编码方式，以适应不同重要性数据的保护要求，确保数据的完整性以及高清晰度。

对于上述的S22步骤，多载波调制主要是将信号划分为正交的子信道，使得频道利用率高，具体是对信号进行正交频分，正交频分指使用大量的载波(副载波)，它们有相等的频率间隔，都是一个基本震荡频率的整数倍，在针对子信道进行复用，复用指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上，形成一个频道。各个子信道即各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减小了子载波间的相互干扰，使得传播数据清晰度高，且屏与屏之间播放数据同步。

对于上述的S23步骤，上述的多载波信号源为并行的低速子数据流，该自数据流具备较低的传输比特率速，另外，该多载波信号源本质上为微波信号源。

更进一步地，在某些实施例中，上述的S3步骤，将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

S31、将多载波信号源调制至子信道上；

S32、根据无线信号覆盖范围，调整发射功率；

S33、将多载波信号源进行穿透及绕射发射。

对于上述的S31步骤，将多载波信号源调制至子信道上的步骤，具体采用BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、64QAM中至少一种调制方式将多载波信号源调制至子信道上。多载波信号源每个载波所使用的调制方法可以不同，各个载波能够根据其所在信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等，以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。多载波信号源传输过程中使用了自适应调制，根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式，另外，还采用了功率控制和自适应调制相协调工作方式，即信道好的时候，发射功率不变，可以增强调制方式(如16QAM)，或者在低调制方式(如QPSK)时降低发射功率，可以在保证码流能满足高清数字流的情况下，而提高接收灵敏度，确保数据传输过程中，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

对于上述的S32步骤，具体是放大微波推动功率，以提高发射效率。

对于上述的S33步骤，将多载波信号源进行穿透及绕射发射的步骤，绕射发射所采用的波长为1m至0.5m。该波段的绕射能力比较强，一台在1～2.5W功率的发射机，信号基本可以穿越幅射5万平方米左右的有遮档的复杂环境，1W功率的发射信号完全可以穿越楼面的正负三层至五层，无线接收广告机就很稳定可以接收高清的视频信，由于是广播形式发射，接收终端不受限制，信号完全同步。

举个例子：深圳福田口岸联检大楼和文锦渡口岸联检大楼内的广告机，一台发射功率1W左右的多载波高清视频发射机，可以供整栋楼N台广告机稳定同步接收高清视频信号。

对于上述的S4步骤，接收若干个子信道所发射的多载波信号源，在将接收的信号源进行解调，并解码还原为HD图像192X1080@50/60P。

上述的基于多载波的数据无线传输方法，通过对高清信号源进行串并转换和COFDM编码，并利用多载波进行调制，再由若干个正交子信道将混频形成的多载波信号源进行绕射发射，多载波为无线微波，无需布线，成本低，且传输过程中，多载波可以实现图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

如图4所示，本实施例还提供了基于多载波的数据无线传输系统，其包括信号源获取单元1、多载波调制单元2以及发射单元3。

信号源获取单元1，用于获取信号源。具体获取的信号源为高清HD逐行信号源192X1080@50/60P。

多载波调制单元2，用于对信号源进行处理，并经过多载波调制，形成多载波信号源。

发射单元3，用于将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

更进一步地，在某些实施例中，上述的多载波调制单元2包括编码处理模块21、数字流调制模块22以及混频模块23。

编码处理模块21，用于对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流。具体是对信号源进行串并转换后，在进行信道COFDM编码，采用编码率可变的卷积编码方式，以适应不同重要性数据的保护要求，确保数据的完整性以及高清晰度。

数字流调制模块22，用于对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道。多载波调制主要是将信号划分为正交的子信道，使得频道利用率高，具体是对信号进行正交频分，正交频分指使用大量的载波(副载波)，它们有相等的频率间隔，都是一个基本震荡频率的整数倍，在针对子信道进行复用，复用指多路数据源相互交织地分布在上述大量载波上，形成一个频道。各个子信道即各子载波相互正交，使扩频调制后的频谱可以相互重叠，从而减小了子载波间的相互干扰，使得传播数据清晰度高，且屏与屏之间播放数据同步。

混频模块23，用于获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。上述的多载波信号源为并行的低速子数据流，该自数据流具备较低的传输比特率速，另外，该多载波信号源本质上为微波信号源。

更进一步地，在某些实施例中，上述的发射单元3包括信号源调制模块31、功率调整模块32以及绕射发射模块33。

信号源调制模块31，用于将多载波信号源调制至子信道上。具体采用BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、64QAM中至少一种调制方式将多载波信号源调制至子信道上。多载波信号源每个载波所使用的调制方法可以不同，各个载波能够根据其所在信道状况的不同选择不同的调制方式，比如BPSK、QPSK、8PSK、16QAM、64QAM等等，以频谱利用率和误码率之间的最佳平衡为原则。多载波信号源传输过程中使用了自适应调制，根据信道条件的好坏来选择不同的调制方式，另外，还采用了功率控制和自适应调制相协调工作方式，即信道好的时候，发射功率不变，可以增强调制方式(如16QAM)，或者在低调制方式(如QPSK)时降低发射功率，可以在保证码流能满足高清数字流的情况下，而提高接收灵敏度，确保数据传输过程中，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

功率调整模块32，用于根据无线信号覆盖范围，调整发射功率。具体是放大微波推动功率，以提高发射效率。

绕射发射模块33，用于将多载波信号源进行穿透及绕射发射。绕射发射所采用的波长为1m至0.5m。该波段的绕射能力比较强，一台在1～2.5W功率的发射机，信号基本可以穿越幅射5万平方米左右的有遮档的复杂环境，1W功率的发射信号完全可以穿越楼面的正负三层至五层，无线接收广告机就很稳定可以接收高清的视频信，由于是广播形式发射，接收终端不受限制，信号完全同步。

举个例子：深圳福田口岸联检大楼和文锦渡口岸联检大楼内的广告机，一台发射功率1W左右的多载波高清视频发射机，可以供整栋楼N台广告机稳定同步接收高清视频信号。

更进一步地，在某些实施例中，上述的系统还包括解调单元4。

解调单元4，用于接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。接收若干个子信道所发射的多载波信号源，在将接收的信号源进行解调，并解码还原为HD图像192X1080@50/60P。

上述的基于多载波的数据无线传输系统，通过对高清信号源进行串并转换和COFDM编码，并利用多载波进行调制，再由若干个正交子信道将混频形成的多载波信号源进行绕射发射，多载波为无线微波，无需布线，成本低，且传输过程中，多载波可以实现图像清晰度高，接收终端显示屏与屏之间播放图像同步，不受传输距离限制，数据传输流畅且稳定。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，所述方法包括：

获取信号源；

对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源；

将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

2.根据权利要求1所述的基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，对信号源进行处理，并进行多载波调制，形成多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流；

对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道；

获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。

3.根据权利要求1所述的基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤，包括以下具体步骤：

将多载波信号源调制至子信道上；

根据无线信号覆盖范围，调整发射功率；

将多载波信号源进行穿透及绕射发射。

4.根据权利要求3所述的基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，将多载波信号源调制至子信道上的步骤，具体采用BPSK、QPSK、8PSK以及16QAM、64QAM中至少一种调制方式将多载波信号源调制至子信道上。

5.根据权利要求3所述的基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，将多载波信号源进行穿透及绕射发射的步骤，绕射发射所采用的波长为1m至0.5m。

6.根据权利要求1至5任一项所述的基于多载波的数据无线传输方法，其特征在于，将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源的步骤之后，还包括：

接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。

7.基于多载波的数据无线传输系统，其特征在于，包括信号源获取单元、多载波调制单元以及发射单元；

所述信号源获取单元，用于获取信号源；

所述多载波调制单元，用于对信号源进行处理，并经过多载波调制，形成多载波信号源；

所述发射单元，用于将多载波信号源调制至子信道上，并发射多载波信号源。

8.根据权利要求7所述的基于多载波的数据无线传输系统，其特征在于，所述多载波调制单元包括编码处理模块、数字流调制模块以及混频模块；

所述编码处理模块，用于对信号源进行转换和数字编码，形成TS视频数字流；

所述数字流调制模块，用于对TS视频数字流进行多载波调制，将信道分为若干正交子信道；

所述混频模块，用于获取本振信号，将本振信号与TS视频数字流进行混频，产生多载波信号源。

9.根据权利要求8所述的基于多载波的数据无线传输系统，其特征在于，所述发射单元包括信号源调制模块、功率调整模块以及绕射发射模块；

所述信号源调制模块，用于将多载波信号源调制至子信道上；

所述功率调整模块，用于根据无线信号覆盖范围，调整发射功率；

所述绕射发射模块，用于将多载波信号源进行穿透及绕射发射。

10.根据权利要求9所述的基于多载波的数据无线传输系统，其特征在于，所述系统还包括解调单元；

所述解调单元，用于接收若干个子信道传输的多载波信号源，进行信号解调，获取高清图像。