CN110519007B - 基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 - Google Patents
基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110519007B CN110519007B CN201910698725.5A CN201910698725A CN110519007B CN 110519007 B CN110519007 B CN 110519007B CN 201910698725 A CN201910698725 A CN 201910698725A CN 110519007 B CN110519007 B CN 110519007B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- modulation
- demodulation
- microcontroller
- module
- programmable gate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
- H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0033—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the transmitter
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
- H04L1/0036—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff arrangements specific to the receiver
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0059—Convolutional codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
- H04L69/16—Implementation or adaptation of Internet protocol [IP], of transmission control protocol [TCP] or of user datagram protocol [UDP]
- H04L69/164—Adaptation or special uses of UDP protocol
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Transceivers (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
Abstract
本发明属于无线通信技术领域,公开了一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法,发射机包括:通用调制解调模块、微控制器模块连接;现场可编程门阵列、微控制器模块、上位机模块;接收机包括:通用调制解调模块;微控制器模块,与调制解调模块与双向连接;现场可编程门阵列,与微控制器模块连接;上位机模块,与现场可编程门阵列连接。本发明使用通用调制解调芯片收发射频信号;可使用多路并联,拓展带宽,在频域上有部分交叠;多路信息统一进行信道编码,相比单一信道数据可以增加交织深度增强抗误码性能,减少由频谱交叠造成的误码,增加带宽利用率;系统带宽可通过增加系统内通用调制解调芯片的数量进一步拓展,成本低。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法。
背景技术
目前,最接近的现有技术主要有两类。第一种采用OFDM的多载波调制解调技术;另一种为市场上常见的基于通用调制解调芯片的无线数据传输技术,例如成都亿佰特公司的E30系列模块。
首先,相比采用OFDM的多载波调制解调技术,本发明使用的子载波数量较少,因此有更小的峰均比,可以降低系统后级功放的性能要求。此外,OFDM的调制解调需要较强的数字信号处理能力,所以硬件成本较高,二次开发较难。而本发明使用低成本通用调制解调芯片有效降低了硬件成本与性能要求,并且提供了一个透传通道,不需要对数据协议进行额外规定,方便进行自定义的信道编码开发。
相比常见的基于调制解调芯片的无线数据传输技术,如前述E30系列模块,本发明采用新设计将通用调制解调芯片的包传输模式与连续传输模式相结合,解决了现有模块对芯片带宽利用率较低的问题,并且使用连续传输模式进行传输,减少了现有模块使用包传输模式发送信号产生的频谱杂散。此外,本发明提供了利用多片通用调制解调芯片拓展数据带宽的方法,解决了常见模块单体带宽较低的缺陷。
综上所述,本发明主要解决的问题主要有以下几个方面。第一是提供了一种多载波无线数据传输方案,相比OFDM降低了硬件成本与性能要求。第二是提供了一种使用通用调制解调芯片的新方法,相比现有方法获得了更好的射频性能与更大的带宽利用率;第三是提供了根据系统实际需要进行带宽拓展的方法,减少频谱资源的浪费。
无线通信是利用电波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。使用射频收发器芯片设计无线通信系统可以有效降低系统的复杂度,减少开发周期并提升产品稳定性。目前,常用的以射频收发器芯片为核心的无线系统大致分为两种。一种是基于AD9361等射频收发器芯片的定制通信系统,拥有较宽的载波范围,也可以通过配置组建MIMO系统,其高成本以及较高的开发难度并不适合在低成本的产品中广泛应用。另一种使用通用调制解调芯片、模块等的系统可选择的载波频率范围较窄,可配置的基带速率有限,频谱性能较差等。
在控制成本的前提下使用通用调制解调芯片组成无线通信系统时会面临模式选择的问题。几乎所有的通用调制解调芯片都具有包传输模式与连续传输模式两种模式。包传输模式是指芯片使用内置程序将上位机传输来的数据按照配置进行打包发送。与此同时,接收机按照与发送端相同的包结构配置进行解包并获得包中的载荷。这种模式下,接收芯片可以使能接收机的AFC(自动频率控制)功能,获得优异的载波频偏估计和位同步估计性能。由于通信芯片和上位机之间的数据传输、芯片对数据进行打包解包、射频功放的开关等都需要处理时间,芯片并不能达到设定的数据速率,并且包传输模式下连续发送时,每包数据传输结束,射频功放都会关闭一次,导致包传输模式连续发送下,芯片的射频电路会不停进行收发切换,导致大量的频谱杂散产生,对于要求更高的无线通信系统,是不允许的。
连续传输模式是指发射机芯片以bit为单位按照时钟连续发送数据,接收机恢复出时钟和数据并输出。连续传输模式的接收机始终在输出有效数据,无法通过训练序列进行频率校准,因此没有AFC功能。这会使得接收载波频偏和位同步偏差比较大,导致接收灵敏度下降和误码率上升。
综上所述,现有技术存在的问题是:在使用通用调制解调芯片设计无线通信系统时,采用包传输模式通信则降低带宽利用率并且不满足频谱杂散指标;采用连续传输模式则导致接收灵敏度下降和误码率上升。
解决上述技术问题的难度:
解决上述问题需要结合通用调制解调芯片的包传输模式与连续传输模式。在发送端解决多片芯片并联时的时钟同步问题和信道编码与分配等问题。在接收端由于每个信道需要两片或以上芯片进行接收,因此需要解决微控制器资源分配问题与现场可编程门阵列的信道译码程序编写等问题,总体难度较高。
解决上述技术问题的意义:
第一是提供了一种多载波无线数据传输方案,相比OFDM降低了硬件成本与性能要求。第二是提供了一种使用通用调制解调芯片的新方法,相比现有方法获得了更好的射频性能与更大的带宽利用率;第三是提供了根据系统实际需要进行带宽拓展的方法,减少频谱资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法。
本发明是这样实现的,一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统包括:发射机、接收机;
所述发射机包括:
通用调制解调模块,包含一片或多片通用调制解调芯片,用于射频信号收发;
通用调制解调模块与微控制器模块连接;
现场可编程门阵列,用于将数据同步送入通用调制解调芯片;
微控制器模块,与现场可编程门阵列连接,用于对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,将处理后的结果通过SPI接口送入现场可编程门阵列;
上位机模块,与微控制器模块连接,用于将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给微控制器模块;
现场可编程门阵列与通用调制解调模块双向连接;
所述接收机包括:
通用调制解调模块,包含一片或多片通用调制解调芯片,用于射频信号收发;
微控制器模块,与调制解调模块与双向连接,用于在启动时对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;将数据进行解交织后通过SPI接口送入现场可编程门阵列;
现场可编程门阵列,与微控制器模块连接,用于对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给上位机;
上位机模块,与现场可编程门阵列连接,用于将数据进行视频解码并播放。
进一步,所述发射机的通用调制解调模块包含一片或多片通用调制解调芯片。
进一步,所述接收机的通用调制解调模块包含两倍于发射机所用数量的通用调制解调模块。
本发明的另一目的在于提供一种运行所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法包括:
第一步,发射机中,上位机模块将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给微控制器模块;微控制器模块在启动时对通用调制解调芯片和现场可编程门阵列进行复位和配置;微控制器模块接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列将数据同步送入通用调制解调芯片。
第二步,接收机中,微控制器模块在启动时对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;通用调制解调模块将接收到的内容通过SPI接口发送给微控制器模块;微控制器模块将数据进行解交织后通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给上位机模块;上位机模块将数据进行视频解码并播放。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置包括:发射机和接收机;
发射机的第一上位机通过以太网接口连接第一微控制器;第一微控制器通过SPI接口与连接第一现场可编程门阵列;第一微控制器通过SPI接口与第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片互连;第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片通过GPIO接口与第一现场可编程门阵列连接;
接收机的第二上位机通过串口转以太网接口模块连接第二现场可编程门阵列;第二微控制器、第三微控制器分别通过SPI接口与连接第二现场可编程门阵列;第二微控制器通过SPI接口与第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片互连;第三微控制器通过SPI接口与第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片互连。
本发明的另一目的在于提供一种所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置的无线视频传输方法,所述无线视频传输方法包括:
(1)第一上位机将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给第一微控制器;第一微控制器在启动时对第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片和第一现场可编程门阵列进行复位和配置;第一微控制器接收到UDP包之后进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入第一现场可编程门阵列;第一现场可编程门阵列将数据同步送入通用调制解调芯片;
(2)第二微控制器在启动时对第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片和第二现场可编程门阵列进行复位和配置;第三微控制器在启动时对第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片进行复位和配置;第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片将接收到的内容通过SPI接口发送给第二微控制器;第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片将接收到的内容通过SPI接口发送给第三微控制器;第二微控制器和第三微控制器将数据进行解交织后通过SPI接口送入第二现场可编程门阵列;第二现场可编程门阵列对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给第二上位机;第二上位机将数据进行视频解码并播放。
本发明的另一目的在于提供一种搭载所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的无线通信控制系统。
综上所述,本发明的优点及积极效果为:接收端使用通用调制解调芯片的包传输模式接收,并且接收端采用多片芯片交替工作。不同接收芯片使用不同的同步字区分,交替接收,消除包传输模式下由于读写芯片产生停顿所造成的带宽利用率的降低。
本发明使用通用调制解调芯片收发射频信号;可使用多路并联,拓展带宽,在频域上有部分交叠;多路信息统一进行信道编码,相比单一信道数据可以增加交织深度增强抗误码性能,减少由频谱交叠造成的误码,增加带宽利用率;系统带宽可通过增加系统内通用调制解调芯片的数量进一步拓展,成本低。
本发明的发射端使用连续传输模式,避免包传输模式下射频由于功放不断开关造成频谱上的杂散以及时间利用率低等问题;接收端使用多片接收芯片交替工作,既保留了包传输模式下优异的载波频偏估计和位同步估计性能,又解决包传输模式下芯片不能连续解调的问题;在获得更高的解调灵敏度、更低的误码率的同时,提高了信道利用率。
本发明提供了使用多片通用调制解调芯片搭建低杂散宽带无线通信系统的方法,可用于无线视频传输等宽带数据传输。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法流程图。
图3是本发明实施例提供的以发射机使用两片通用调制解调芯片为例基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的结构示意图;
图中:1、第一上位机;2、第一微控制器;3、第一现场可编程门阵列;4、第一通用调制解调芯片;5、第二通用调制解调芯片;6、第三通用调制解调芯片;7、第四通用调制解调芯片;8、第五通用调制解调芯片;9、第六通用调制解调芯片;10、第二微控制器;11、第三微控制器;12、第二现场可编程门阵列;13、第二上位机;14、发射机;15、接收机。
图4是本发明实施例提供的优化通用调制解调芯片杂散的方法下的数据包结构举例示意图。
图5是本发明实施例提供的通用调制解调芯片包连续接收模式下的时间指标举例示意图。
图6是本发明实施例提供的实际测得SI4463工作在包传输模式示意图。
图7是本发明实施例提供的发射机的系统样机。
图8是本发明实施例提供的接收机的系统样机。
图9是本发明实施例提供的发射端两片发射芯片并联示意图。
图10是本发明实施例提供的接收端每片微控制器控制两片接收芯片示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法,下面结合附图对本发明作详细的描述。
如图1所示,本发明实施例提供的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统包括:发射机14和接收机15。
发射机14包括:通用调制解调模块;通用调制解调模块包含一片或多片通用调制解调芯片;通用调制解调模块与微控制器模块连接;微控制器模块与现场可编程门阵列连接。
微控制器模块与上位机模块连接;现场可编程门阵列与通用调制解调模块双向连接。
接收机15包含:通用调制解调模块;通用调制解调模块包含两倍于发射机所用数量的通用调制解调模块;
通用调制解调模块与微控制器模块双向连接;微控制器模块与现场可编程门阵列连接;现场可编程门阵列与上位机模块连接。
如图2所示,本发明实施例提供的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法包括以下步骤:
S201:发射机中,上位机将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给微控制器;微控制器在启动时对通用调制解调芯片和现场可编程门阵列进行复位和配置;微控制器接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列将数据同步送入通用调制解调芯片。
S202:接收机中,微控制器在启动时对通用调制解调芯片和现场可编程门阵列进行复位和配置;通用调制解调芯片将接收到的内容通过SPI接口发送给微控制器;微控制器将数据进行解交织后通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给上位机;上位机将数据进行视频解码并播放。
下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。
以图3的发射机使用两片通用调制解调芯片为例,本发明实施例提供的低杂散无线视频传输系统包括:第一上位机1、第一微控制器2、第一(FPGA)现场可编程门阵列3、第一通用调制解调芯片4、第二通用调制解调芯片5、第三通用调制解调芯片6、第四通用调制解调芯片7、第五通用调制解调芯片8、第六通用调制解调芯片9、第二微控制器10、第三微控制器11、第二现场可编程门阵列12、第二上位机13。
其中发射机14的第一上位机1通过以太网接口连接第一微控制器2;第一微控制器2通过SPI接口与连接第一现场可编程门阵列3;第一微控制器2通过SPI接口与第一通用调制解调芯片4、第二通用调制解调芯片5互连;第一通用调制解调芯片4、第二通用调制解调芯片5通过GPIO接口与第一现场可编程门阵列3连接。
其中接收机15的第二上位机13通过串口转以太网接口模块连接第二现场可编程门阵列12;第二微控制器10、第三微控制器11分别通过SPI接口与连接第二现场可编程门阵列12;第二微控制器10通过SPI接口与第三通用调制解调芯片6、第四通用调制解调芯片7互连;第三微控制器11通过SPI接口与第五通用调制解调芯片8、第六通用调制解调芯片9互连。
本发明实施例提供的低杂散无线视频传输系统的具体工作流程如下:
(1)系统的发射机中,第一上位机1将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给第一微控制器2;第一微控制器2在启动时对第一通用调制解调芯片4、第二通用调制解调芯片5和第一现场可编程门阵列3进行复位和配置;第一微控制器2接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入第一现场可编程门阵列3;第一现场可编程门阵列3将数据同步送入通用调制解调芯片。
(2)系统的接收机中,第二微控制器10在启动时对第三通用调制解调芯片6、第四通用调制解调芯片7和第二现场可编程门阵列12进行复位和配置;第三微控制器11在启动时对第五通用调制解调芯片8、第六通用调制解调芯片9进行复位和配置;第三通用调制解调芯片6、第四通用调制解调芯片7将接收到的内容通过SPI接口发送给第二微控制器10;第五通用调制解调芯片8、第六通用调制解调芯片9将接收到的内容通过SPI接口发送给第三微控制器11;第二微控制器10和第三微控制器11将数据进行解交织后通过SPI接口送入第二现场可编程门阵列12;第二现场可编程门阵列12对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给第二上位机13;第二上位机13将数据进行视频解码并播放。
本发明实施例提供的低杂散无线视频传输系统可以根据实际的业务需求拓展其带宽,仅需要增加通用调制解调芯片的数量,并保证接收机中的芯片数量是发射机中的两倍即可。
在本发明的优选实施例中,通用调制解调芯片选择SI4463,其工作载波频率在1GHz以下,通过SI4463的直接传输模式可以实现连续发送。这种模式下数据发送速率可达500kbps。微控制器选择STM32F4系列单片机,主频可达168MHz。
在本发明的优选实施例中,发送端使用两片SI4463芯片同时工作在直接传输模式,数据速率均设置为:
C发送=400kbps;
实际测得SI4463工作在包传输模式时,其接收一包数据的时间T以及数据接收时间t传输如图6所示,为:
T=1.823ms;
在使用SI4463时可以在接收端用两片芯片来接收一片发射芯片的数据,并且存在一定裕量,因此实际每片芯片的接收码率C接收为:
按照表1所示包结构有:
表1包结构
由于发射端同时使用两片SI4463芯片时,系统总有效接收码率计算如下:
C总有效=C有效*4≈721kbps;
若编码采用2/3卷积信道编码,由于进行编码之后数据会增加,因此实际可传输未编码数据速率:
本发明实例中使用VLC mediaplayer软件生成视频业务流。设置视频推流参数如表2所示:
表2
编码算法 | h.264 |
分辨率 | 320*240 |
帧率 | 15fps |
编码模式 | CBR(恒定速率) |
音频速率 | 16kbps |
由此参数生成的视频流码率约为300kbps,输出形式为有效载荷为1326字节的UDP包。采用STM32F4系列单片机可以在20ms内完成卷积编码、交织编码并传输至FPGA中,处理时间可以满足系统需求。
SI4463使用2GMSK调制,两片发射芯片的频率载波分别设置为433.92MHz与434.37MHz,其间隔为450KHz,大于单芯片的符号速率。实际测得系统误码率为10-6量级,可以满足系统需求。
FPGA选择ALTERA公司的EP4CE15E22,其逻辑单元足够卷积译码程序编写。
如需进一步拓展带宽,则需对系统进行修改。首先,增加发射机中通用调制解调芯片数量。在本实施例中,每片发射芯片可传输未编码数据速率为C未编码/2,即240kbps。因此n片发射芯片可以发送未编码的数据速率为:
C=240*IIkbps;
其次,需要考虑发射机中MCU的运算速度。MCU对数据进行编码与交织的速度应满足系统需求,若速度不足应考虑选用主频更高的MCU或是增加MCU的数量。
最后,由于接收机中每片MCU控制两片通用调制解调芯片的接收,因此没有数据速率提升带来的压力,但需要n片MCU以及2n片通用调制解调芯片匹配发射机的数据速率。若FPGA的译码速度不足,可以采取增加FPGA时钟频率、优化FPGA程序、增加FPGA数量等措施。
下面结合实验对本发明的技术效果作详细的描述。
搭建完成的系统如图7与图8所示。其中图7为发射机的系统样机。图8为接收机的系统样机。最终接收由WIFI模块转发至作为上位机的平板电脑,成功播放视频。
如图4所示,采用亿百特E30系列模块的包传输模式进行发射,会在频谱上产生杂散;如图5所示,采用本发明连续传输模式进行发射在频谱上比较干净。由图9所示,发射端两片发射芯片并联,在频谱上表现为距离较近的两个峰,拓展了带宽。由于采用连续传输模式,发射端的频谱较为干净,无杂散。
由图10所示,接收端每片微控制器控制两片接收芯片。这两片芯片交替产生中断信号,充分利用了发射端的芯片带宽。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统,其特征在于,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统包括:发射机、接收机;
所述发射机包括:
通用调制解调模块,包含多片通用调制解调芯片,用于射频信号收发;
通用调制解调模块与微控制器模块连接;
现场可编程门阵列,用于将数据同步送入通用调制解调芯片;
微控制器模块,与现场可编程门阵列连接,用于对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,将处理后的结果通过SPI接口送入现场可编程门阵列;
上位机模块,与微控制器模块连接,用于将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给微控制器模块;
现场可编程门阵列与通用调制解调模块双向连接;
所述接收机包括:
通用调制解调模块,包含多片通用调制解调芯片,用于射频信号收发;
微控制器模块,与调制解调模块与双向连接,用于在启动时对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;将数据进行解交织后通过SPI接口送入现场可编程门阵列;
现场可编程门阵列,与微控制器模块连接,用于对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给上位机;
上位机模块,与现场可编程门阵列连接,用于将数据进行视频解码并播放。
2.如权利要求1所述的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统,其特征在于,所述接收机的通用调制解调模块包含两倍于发射机所用数量的通用调制解调模块。
3.一种运行权利要求1所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法,其特征在于,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制方法包括:
第一步,发射机中,上位机模块将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给微控制器模块;微控制器模块在启动时对通用调制解调芯片和现场可编程门阵列进行复位和配置;微控制器模块接收到UDP包之后对其进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列将数据同步送入通用调制解调芯片;
第二步,接收机中,微控制器模块在启动时对通用调制解调模块和现场可编程门阵列进行复位和配置;通用调制解调模块将接收到的内容通过SPI接口发送给微控制器模块;微控制器模块将数据进行解交织后通过SPI接口送入现场可编程门阵列;现场可编程门阵列对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给上位机模块;上位机模块将数据进行视频解码并播放。
4.一种搭载权利要求1所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置,其特征在于,所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置包括:发射机和接收机;
发射机的第一上位机通过以太网接口连接第一微控制器;第一微控制器通过SPI接口与连接第一现场可编程门阵列;第一微控制器通过SPI接口与第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片互连;第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片通过GPIO接口与第一现场可编程门阵列连接;
接收机的第二上位机通过串口转以太网接口模块连接第二现场可编程门阵列;第二微控制器、第三微控制器分别通过SPI接口与连接第二现场可编程门阵列;第二微控制器通过SPI接口与第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片互连;第三微控制器通过SPI接口与第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片互连。
5.一种如权利要求4所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制装置的无线视频传输方法,其特征在于,所述无线视频传输方法包括:
(1)第一上位机将视频进行压缩编码并使用UDP包的形式通过以太网发送给第一微控制器;第一微控制器在启动时对第一通用调制解调芯片、第二通用调制解调芯片和第一现场可编程门阵列进行复位和配置;第一微控制器接收到UDP包之后进行解析,随后将UDP包载荷进行卷积编码与交织编码并按照设计的数据包结构组成发送包,最后将处理后的结果通过SPI接口送入第一现场可编程门阵列;第一现场可编程门阵列将数据同步送入通用调制解调芯片;
(2)第二微控制器在启动时对第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片和第二现场可编程门阵列进行复位和配置;第三微控制器在启动时对第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片进行复位和配置;第三通用调制解调芯片、第四通用调制解调芯片将接收到的内容通过SPI接口发送给第二微控制器;第五通用调制解调芯片、第六通用调制解调芯片将接收到的内容通过SPI接口发送给第三微控制器;第二微控制器和第三微控制器将数据进行解交织后通过SPI接口送入第二现场可编程门阵列;第二现场可编程门阵列对数据进行卷积码译码,并将结果通过串口转以太网发送给第二上位机;第二上位机将数据进行视频解码并播放。
6.一种搭载权利要求1~2任意一项所述基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统的无线通信控制系统。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910698725.5A CN110519007B (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910698725.5A CN110519007B (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110519007A CN110519007A (zh) | 2019-11-29 |
CN110519007B true CN110519007B (zh) | 2021-09-03 |
Family
ID=68624324
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910698725.5A Active CN110519007B (zh) | 2019-07-31 | 2019-07-31 | 基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110519007B (zh) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101232608A (zh) * | 2007-12-29 | 2008-07-30 | 重庆市迪马实业股份有限公司 | 一种双通道视频图像传输系统 |
CN104902243A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 四川汇源光通信有限公司 | 基于光纤环网的无人机巡线高清视频实时回传系统及回传方法 |
CN205212923U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-04 | 上海唐舜电信科技有限公司 | 可重构网络媒体话机终端 |
CN108203027A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 天津市军联科技有限公司 | 电梯无线厅召唤通信系统 |
US10236950B2 (en) * | 2009-02-27 | 2019-03-19 | Qualcomm Incorporated | Video transmission over SDMA |
-
2019
- 2019-07-31 CN CN201910698725.5A patent/CN110519007B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101232608A (zh) * | 2007-12-29 | 2008-07-30 | 重庆市迪马实业股份有限公司 | 一种双通道视频图像传输系统 |
US10236950B2 (en) * | 2009-02-27 | 2019-03-19 | Qualcomm Incorporated | Video transmission over SDMA |
CN104902243A (zh) * | 2015-06-09 | 2015-09-09 | 四川汇源光通信有限公司 | 基于光纤环网的无人机巡线高清视频实时回传系统及回传方法 |
CN205212923U (zh) * | 2015-11-02 | 2016-05-04 | 上海唐舜电信科技有限公司 | 可重构网络媒体话机终端 |
CN108203027A (zh) * | 2016-12-19 | 2018-06-26 | 天津市军联科技有限公司 | 电梯无线厅召唤通信系统 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"UDP packet data transmission over TETRA radio system";Maitham Al-Safwani,Mustafa Al-Jar;《2011 International Conference on Selected Topics in Mobile and Wireless Networking (iCOST)》;20111128;全文 * |
"基于无线局域网的H.264视频优化传输";张路昊;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》;20081130;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110519007A (zh) | 2019-11-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhao et al. | Spatial stream backscatter using commodity wifi | |
CN109412632B (zh) | 一种基于失真自适应的高速跳频收发通信装置 | |
CN113965218A (zh) | 一种可监听蓝牙广播的无线接收芯片及其应用电路 | |
CN110324094B (zh) | 声波通信方法和装置、存储介质及电子装置 | |
CN110519007B (zh) | 基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法 | |
CN102142861B (zh) | 一种适用于2.4GHz ISM频段无线语音通信的跳频方法及装置 | |
CN113472389B (zh) | 一种基于fpga的低延时、可配置无线快速跳频系统 | |
US20150180510A1 (en) | Dynamic Buffer Partitioning | |
CN104378125B (zh) | 一种用于无人机的地空宽带通信方法 | |
CN104378129B (zh) | 一种用于无人机的地空宽带通信系统 | |
CN104393911B (zh) | 一种用于无人机的地空窄带通信系统及其方法 | |
CN109818983A (zh) | 一种ZigBee与WiFi组网通信认知抗干扰方法 | |
Reddy et al. | Concatenated coding in OFDM for WiMAX using USRP N210 and GNU radio | |
CN204615911U (zh) | 一种低压电力线载波通信的调制解调芯片及装置 | |
CN104363041B (zh) | 一种用于无人机遥测、遥控和数传系统及其方法 | |
CN104333391B (zh) | 一种用于无人机的地空窄带通信方法 | |
WO2005074154A2 (en) | Method and apparatus for improving error rates in multi-band ultra wideband communication systems | |
CN202309693U (zh) | 基于射频数字化的短波自动控制通信单元 | |
CN102611529B (zh) | 双绞线上实现百米以上无误码传输的方法 | |
CN204180060U (zh) | 一种用于无人机的地空宽带通信系统 | |
CN201742398U (zh) | 一种话数同传的超短波传输系统 | |
Nakache et al. | Low-complexity ultrawideband transceiver with compatibility to multiband-OFDM | |
CN216599594U (zh) | 一种可监听蓝牙广播的无线接收芯片及其应用电路 | |
CN204244239U (zh) | 一种用于无人机遥测、遥控和数传系统 | |
CN210469315U (zh) | 卫星通信的载荷数据接口装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |