CN202143060U - 无线数字同频双向多媒体传输系统 - Google Patents

无线数字同频双向多媒体传输系统 Download PDF

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陈有绪
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Abstract

本实用新型属于无线传输技术领域，具体涉及一种适用于远距离非视距移动电台的无线数字同频双向多媒体传输系统。本传输系统包括调制解调单元、上变频单元、功放单元、隔离单元、天线、滤波单元、自动增益放大单元、下变频单元以及低噪放大器。且所述的调制解调单元与路由服务器双向连接，路由服务器与视频服务器双向连接，视频服务器与外设应用端子双向连接。本实用新型能够有效节约无线电资源，且具备智能路由功能和特有智能组网能力，本实用新型中的调制解调器采用1024QAM调制方式，具备OFDM并行1655个子载波传输性能，且调制器可根据动态信道质量自动动态选择调制结数。

Description

无线数字同频双向多媒体传输系统
技术领域
本实用新型属于无线传输技术领域，具体涉及一种适用于远距离非视频移动电台的无线数字同频双向多媒体传输系统。
背景技术
应急通讯已成为现代和谐社会必不可少的通讯手段，我国幅员辽阔，人口众多，又是一个自然灾害多发的国家，较为严重的自然灾害会造成人民生命财产的巨大损失，为了抗灾救灾，党和政府的有关部门急需了解灾情发生地的真实情况，但这时正常的通讯手段往往已经不能正常使用，此时应急通讯则成为灾区与外界联系的关键手段，然而现有的应急通讯装置尚无法满足及时快速通讯的要求，且通讯质量较低。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种无线数字同频双向多媒体传输系统，其有利于节约无线电资源且数据传输速率高，通讯质量高。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种无线数字同频双向多媒体传输系统，本传输系统包括如下单元：
调制解调单元，用于对基带信号进行调制并输出中频信号，以及对接收的中频信号进行解调输出基带信号；
上变频单元，用于将所述调制解调单元输出的中频信号变为射频信号，并将射频信号输出至功放单元，并为功放单元提供激励电平；
功放单元，用于将所述上变频单元输出的射频信号的功率放大至设定的辐射功率，然后将射频信号输出至隔离单元；
隔离单元，用于将所述功放单元输出的射频信号传输至天线，并将天线接收的射频信号输出至滤波单元，以及对接收、发送的射频信号进行隔离；
天线，用于发送以及接收射频信号；
滤波单元，用于对所述隔离单元输出的射频信号进行滤波后输出至自动增益放大单元；
自动增益放大单元，用于对所述滤波单元输出的射频信号进行放大后输出至下变频单元；
下变频单元，用于将自动增益放大单元输出的射频信号变为中频信号，并将中频信号输出至低噪放大器；
低噪放大器，用于对下变频单元输出的中频信号进行放大，并为所述调制解调单元的解调提供幅度满足要求的输入电平。
本实用新型还可以通过以下方式得以进一步实现：
所述的调制解调单元为基于QAM调制的OFDMA数字载波变换调制解调器。
所述的调制解调器上设有RS232密钥注入口。
所述的功放单元为数字式高线性功率放大器。
所述的的隔离单元为环形器。
所述的调制解调单元与路由服务器双向连接，路由服务器与视频服务器双向连接，视频服务器与外设应用端子双向连接。
所述的外设应用端子与隔离电源电连接，且所述隔离电源与本传输系统中的开关按键电连接。
本实用新型的有益效果在于：
1、本实用新型采用同频双工(TDD)工作模式，能够有效节约无线电资源，传输数据码流为双向对等49Mbps，采用这种方式还有利于组建无线多维网状网。
2、具备智能路由功能，可在同一小区内复用同一频率资源，终端之间可以模糊寻找，彼此建立数据无线中转环路关系。
3、特有智能组网能力，各终端可以在无须人为指派中心的情况下，由各终端通过信号动态自动协商，自动达成协议，建立随机流动中心，完成无线网内的智能组网交换任务。
4、本实用新型中的调制调制器采用1024QAM调制方式，具备OFDM并行1655个子载波传输性能，在工作中调制器可根据动态信道质量，自动动态选择调制结数，如8QAM、16QAM、64QAM、256QAM等。该调制器采用捷变频率和捷变收发电平软件控制，具备高度智能化。
5、本实用新型中的调制调制器可通过RS232密钥注入口加设128位的密钥码，并可随时更改，保密等级高，同时确保了信息的安全性能。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是调制调制器的结构图；
图3是数字上变频器的结构图；
图4是数字下变频器的结构图；
图5是数字AGC放大器的结构图；
图6是数字高线性功率放大器的结构图。
具体实施方式
如图1所示，一种无线数字同频双向多媒体传输系统，本传输系统包括如下单元：
调制解调单元10，用于对基带信号进行调制并输出中频信号，以及对接收的中频信号进行解调输出基带信号；
上变频单元20，用于将所述调制解调单元输出的中频信号变为射频信号，并将射频信号输出至功放单元，并为功放单元提供激励电平；
功放单元30，用于将所述上变频单元输出的射频信号的功率放大至设定的辐射功率，然后将射频信号输出至隔离单元；
隔离单元40，用于将所述功放单元输出的射频信号传输至天线，并将天线接收的射频信号输出至滤波单元，以及对接收、发送的射频信号进行隔离；
天线50，用于发送以及接收射频信号；
滤波单元60，用于对所述隔离单元输出的射频信号进行滤波后输出至自动增益放大单元；
自动增益放大单元70，用于对所述滤波单元输出的射频信号进行放大后输出至下变频单元；
下变频单元80，用于将自动增益放大单元输出的射频信号变为中频信号，并将中频信号输出至低噪放大器；
低噪放大器90，用于对下变频单元输出的中频信号进行放大，并为所述调制解调单元的解调提供幅度满足要求的输入电平。
所述的调制解调单元10为基于QAM调制的OFDMA数字载波变换调制解调器。
所述的功放单元30为数字式高线性功率放大器。
所述的的隔离单元40为环形器。
所述的调制解调单元10与路由服务器11双向连接，路由服务器11与视频服务器12双向连接，视频服务器12与外设应用端子13双向连接。
所述的外设应用端子13包括与显示器相连的端子。
如图2所示，所述的调制解调器上设有RS232密钥注入口。
所述的外设应用端子13与隔离电源14电连接，且所述隔离电源14与本传输系统中的开关按键15电连接。
所述的开关按键15包括与状态指示灯相连的开关按键。
下面结合图1～6对本实用新型作进一步详细阐述。
本实用新型为双工型，含接收、发射为一体。
发射通道：调制将输入的基带信号利用码分多址的方式调制在经傅里叶对单载波分解的1655个子载波上，形成频分复用的OFDM制式，输出一个30.56MHZ的已调波信号。同时由原子钟振荡产生自由时控脉冲，控制整机的收发转换，上变频将IF信号转变为RF信号并放大RF信号至0dbm，数字高线性功放将0dbm的信号放大至40dbm经天线发射，占空比为1∶1。
接收通道：天线接收的同频空间信号经过通道滤波，以提高抗干扰能力，由低噪并具有AGC功能的运算放大器为下变频器提供-10dbm的入口电平，下变频器将RF信号变为IF信号，电平为-5dbm～-10dbm输入解调器解调为基带信号，该基带信号再由智能路由器按IP地址分配至终端。
如图2所示，所述的调制解调单元10为基于正交幅度调制(QAM)调制的正交频分多址(OFDMA)数字网络载波变换调制解调器。OFDMA调制采用多址接入方式以解决多个用户共用信道的问题，是一种正交的OFDM调制，也即将一个载波由傅里叶变换的模式形成1655个子载波，基带信号按码分多址的方式分配调制在子载波上，这样每个子载波所携带的数据量就只有7Kbps，有利于在传输过程克服多径干扰和多普勒频移，该调制信号并携带有向前向后纠错的索罗门码和卷积交织码，这些措施的采取可使传输过程的误码率高达10-9以上。而解调过程为调制过程的逆向运算。同时本调制解调器设有RS232密钥注入口，可加128位的密钥码并随机更改，确保了传输信息的安全。本调制解调器由原子钟产生的时控脉冲控制整机收发转换，实现双工。且本调制解调器能智能侦测传输链路的质量状况，并智能加载传输数据量，满负荷可传输100Mbps数据，处于国际领先水平。
如图3、4所示，上变频单元20包括上变频器，下变频单元80包括下变频器。所述上、下变频器为频率转移件，将IF变为RF或将RF变为IF。上、下变频器采用一个高稳定恒温本振源，这样使变频器下变时的IF信号不会产生频率漂移而超过解调器的捕捉范围造成误码。上变频器有放大器为功放单元30提供电平匹配，下变频器与低噪放大器90相连为解调器提供电平匹配。
如图5所示，所述自动增益放大单元70也即数字AGC放大器，该部件的功能是将接收到的空间微弱信号，在抑制噪声的状态放大至下变频器所需的电平，同时运算放大器具有100db的AGC功能，可在接收电平产生大的波动时稳定输出。
所述低噪放大器90为数字中频低噪放大器，也即为缓冲击低噪放大器，以隔离抑制下变频器带来的噪声，并为调制解调单元10提供足够的电平需求。
OFDM调制方式的无线传输对通道有极高的相位噪声和线性保真要求。如图6所示，所述功放单元30采用数字高线性功率放大器，数字高线性功率放大器是产生信号非线性失真的主要部件，该组件末级采用高线性菲利浦公司生产的MS555场效应管，该管动态范围大，线性输出能力强，并采用3db微带分配合成技术，使该组件在额定功率输出时交互调指标达55db以上。在整机使用时该组件功率回退10DB，确保整机线性技术指标。
本实用新型具有如下优点：
(1)使用本传输系统，在同一区域内多套设备，不同用户可同时在同一频率下工作，这是本实用新型突出的优点，在当今无线电频率分配极度紧张的条件下尤其显得难能可贵。
本传输系统占用无线电物理带宽相对较窄(0.45-5MHZ资源捷变无级可调)，解决了在有限的无线电资源共享的条件下，大信息量传递和路由无线智能交换技术的难题。
(2.)本传输系统的通讯距离比其他同类产品更远：在城市高楼林立的道路环境中，双方都是背负使用时，本传输系统的通讯距离一般可达到5公里。
在城市高楼林立的道路环境中，若甲方是背负使用，乙方有地理海拔高度或是楼顶制高点使用时，本传输系统的通讯距离一般可达到10公里左右。
在农村开阔平坦的道路环境中，双方都是背负使用时，本传输系统的通讯距离一般可达到8公里左右。
在山区的道路环境中，双方都是背负使用短波波段时，本传输系统的通讯距离一般可达到1200公里左右。
在城市高楼林立的道路环境中，若甲方是车载使用，乙方有地理海拔高度或是楼顶制高点使用时，本传输系统的通讯距离一般可达到100公里左右。
在城市高楼林立的道路环境中，双方都是车载使用短波波段时，本传输系统的通讯距离一般可达到3000公里左右。
(3)双向图像清晰实时连续
本传输系统是真正意义上的双向传输同步动态图像声音和数据的高科技产物；景物细节清新透彻，无模糊锯齿和马赛克感觉，色彩艳丽逼真，感观相当于DVD的高清画质！本传输系统采用了广播电视行业的通用视频标准，因此本传输系统可以为电视台的新闻采访及节目转播提供诸多便利，甚至可以取代现场转播车和内部通话导播系统。

Claims (7)

1.一种无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于，本传输系统包括如下单元：
调制解调单元，用于对基带信号进行调制并输出中频信号，以及对接收的中频信号进行解调输出基带信号；
上变频单元，用于将所述调制解调单元输出的中频信号变为射频信号，并将射频信号输出至功放单元，并为功放单元提供激励电平；
功放单元，用于将所述上变频单元输出的射频信号的功率放大至设定的辐射功率，然后将射频信号输出至隔离单元；
隔离单元，用于将所述功放单元输出的射频信号传输至天线，并将天线接收的射频信号输出至滤波单元，以及对接收、发送的射频信号进行隔离；
天线，用于发送以及接收射频信号；
滤波单元，用于对所述隔离单元输出的射频信号进行滤波后输出至自动增益放大单元；
自动增益放大单元，用于对所述滤波单元输出的射频信号进行放大后输出至下变频单元；
下变频单元，用于将自动增益放大单元输出的射频信号变为中频信号，并将中频信号输出至低噪放大器；
低噪放大器，用于对下变频单元输出的中频信号进行放大，并为所述调制解调单元的解调提供幅度满足要求的输入电平。
2.根据权利要求1所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的调制解调单元为基于QAM调制的OFDMA数字载波变换调制解调器。
3.根据权利要求1所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的功放单元为数字式高线性功率放大器。
4.根据权利要求1所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的的隔离单元为环形器。
5.根据权利要求1所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的调制解调单元与路由服务器双向连接，路由服务器与视频服务器双向连接，视频服务器与外设应用端子双向连接。
6.根据权利要求2所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的调制解调器上设有RS232密钥注入口。
7.根据权利要求5所述的无线数字同频双向多媒体传输系统，其特征在于：所述的外设应用端子与隔离电源电连接，且所述隔离电源与本传输系统中的开关按键电连接。
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