CN205793098U - 一种多通道双向数字图像传输系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种多通道双向数字图像传输系统，属于移动通信技术领域。它解决如何实现多频双向稳定传输的问题。本系统的时分双工切换开关双向连接调制解调器，时分双工切换开关的输出端、一级升频混频器、二级升频混频器、超线性功率放大器和多频双工环路器的输入端依次连接，时分双工切换开关的输入端、二级降频混频器、一级降频混频器、自动增益放大器、时分双工旁路开关和多频双工环路器的输出端依次连接，多频双工环路器双向连接外设天线端子，调制解调器分别电连接时分双工切换开关和时分双工旁路开关，锁相环振荡器分别电连接一级升频混频器、二级升频混频器、一级降频混频器、二级降频混频器和调制解调器。使其多频双向传输更加的稳定。

Description

一种多通道双向数字图像传输系统

技术领域

本实用新型属于无线传输技术领域，涉及一种多通道双向数字图像传输系统。

背景技术

多媒体技术在各行业中正在获得越来越广泛的应用。如何保证多媒体信息(音频/视频)可以实时准确的传输，是一个需要解决的问题。多媒体的传输方式包含有线和无线两种，无线传输相对于有线传输，具有安装简单、成本低廉、维护方便等优点，越来越受到人们的青睐。现有无线公网使用的无线组网技术，均为用光纤联通到每个基站，基站所覆盖区域的用户通话和数据交换均由基站光纤传至公网交换中心进行交换，而基站之间是不能进行无线通信的，信号传输途径不可避免的极大增加了无线数据中心的实际数据交换量，从而导致公网交换中心数据交换的巨大压力，也就大大减小了每个基站所能传输的数据量；因此公网技术根本无法满足当今多媒体信息(音频/视频)的实时准确传输。

中国专利文献公开专利号为201120217521.4的无线数字同频双向多媒体传输系统，本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。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。该系统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，但该系统在多径无线传输上容易受到干扰，稳定性有待提高。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的问题，提出了一种多通道双向数字图像传输系统，该系统解决了如何实现无线数字多媒体数字图像双向稳定传输的问题。

本实用新型通过下列技术方案来实现：一种多通道双向数字图像传输系统，该系统包括自动增益放大器、调制解调器、用于给系统供电的电源单元和用于连接天线的外设天线端子，其特征在于，该系统还包括时分双工切换开关、时分双工旁路开关、超线性功率放大器、一级升频混频器、二级升频混频器，一级降频混频器、二级降频混频器、锁相环振荡器和用于实现双向多通道数据传输的多频双工环路器，锁相环振荡器用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率与相位来自动跟踪输出信号频率，所述时分双工切换开关双向数据连接调制解调器，所述时分双工切换开关的输出端、一级升频混频器、二级升频混频器、超线性功率放大器和多频双工环路器的输入端依次数据连接，所述时分双工切换开关的输入端、二级降频混频器、一级降频混频器、自动增益放大器、时分双工旁路开关和多频双工环路器的输出端依次数据连接，所述多频双工环路器还双向数据连接外设天线端子，所述调制解调器输出端分别电连接时分双工切换开关和时分双工旁路开关，所述锁相环振荡器输出端分别电连接一级升频混频器、二级升频混频器、一级降频混频器和二级降频混频器，所述调制解调器双向电连接锁相环振荡器。

外设天线端子用于外接天线，天线接收无线发送的射频信号给多频双工环路器，由多频双工环路器实现隔离的同时在接收多系统无线射频信号时能多系统进行数据传输，射频信号通过多频双工环路器进行通道的选择，同时时分双工旁路开关在调制解调器的控制下开启接通信号通路，射频信号在确定频率下的通路中发送给自动增益放大器。射频信号通过自动增益放大器将高频已调波信号进行功率放大，自动增益放大器使放大电路的增益自动地随信号强度而调整，从而使得接收天线传输的信号后经自动增益放大器功率放大后保持在一级降频混频器接收的范围内。放大后的高频高功率信号经过一级降频混频器降频输出中频信号初步转变为一级中频，一级中频信号再次经过二级降频混频器转换为二级中频信号输出通过时分双工切换开关控制至调制解调器，调制解调器进行解调输出基带信号。调制解调器控制时分双工切换开关的接通信号数据连接通路，实现数据输出和接收通道的双向双工的自由切换。上述实现的是将射频信号变为中频信号的信号接收通道工作原理。调制解调器用于对基带信号进行调制并输出中频信号和对中频信号进行解调输出基带信号的。信号发送通道的工作原理如下：调制解调器对基带信号进行调制并输出中频信号给一级升频混频器，中频信号经一级升频混频器后输出一级高频信号，一级高频信号又经二级升频混频器后输出射频信号，射频信号经过超线性功率放大器进行功率放大通过多频双工环路器输出给天线。同时在信号接收通道的一次降频混频器、二级降频混频器及信号发送通道的一级升频混频器和二级升频混频器分别通过锁相环振荡器进行调节。通过锁相环振荡器根据对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位从而自动跟踪一级降频混频器、二级降频混频器、一级升频混频器和二级升频混频器的输出信号频率，本系统将发送得数据通过串并双混频器根据锁相环振荡器多次变换，降低传输速率，增大码元周期，以削弱多径干扰的影响。每个子载频可以自适应传输介质上通信特性及变化，具备高速数据传输能力和抗窄带干扰的能力。从而保证了多频无线电发射和接收中频率更加的稳定。

在上述的多通道双向数字图像传输系统中，该系统还包括同步原子时钟，所述同步原子时钟输出端分别连接调制解调器和锁相环振荡器。这里保证了各部位时钟与系统统一标准时钟同步。

在上述的双向无线数字专网传输系统中，该系统还包括外设应用端子、视频服务器和路由服务器，所述外设应用端子、视频服务器、路由服务器和调制解调器分别依次双向数据连接，同时路由服务器和外设应用端子双向电连接。视频服务器将视频信号给路由服务器进行识别编码后发送给调制解调器输出中频信号，同时调制解调器输出基准信号通过路由服务器给视频服务器视频服务器发送给外设应用端子连接的显示器进行视频的播放。路由服务器控制外设应用端子的开启，同时外设应用端子给路由服务器提供电能。

在上述的多通道双向数字图像传输系统中，所述电源单元包括双向电连接外设应用端子的隔离电源。隔离电源和外设应用端子相互供电，当隔离电源少于一定值时外设应用端子给隔离电源供电，反之，隔离电源给外设应用端子供电。即节能又保障了本系统的续航能力。

在上述的多通道双向数字图像传输系统中，所述隔离电源还连接有开关按键和指示灯。用于提示电源的电量及工作状态，由开关按键进行控制指令的输入。使得本系统的功能更加清晰。

在上述的多通道双向数字图像传输系统中，所述调制解调器为基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制器。利用软件化的QAM调制技术结合OFDMA应用，集合数字多媒体终端压缩技术，再整合无线高速时分双工技术，制造完美的超短波窄带频率下的数字化多媒体传输系统；将标准以太网802.3ab协议数字信息数据，通过软件与高级运算芯片的配合通过数模基带芯片获得自适应高结QAM调制下的OFDMA无线电载波信号信息；相反把来自数模基带芯片的无线电载波信号信息变换到原来的标准以太网802.3ab协议数字信息数据信息；其间高级运算芯片嵌入的同步管理器还要对时分双工下的时隙进行动态控制和必要的误差检测分析，以协调整个OFDMA数字网络载波变换调制器的电路工作。

与现有技术相比，本多通道双向数字图像传输系统具有以下优点：

1、本实用新型将发送得数据通过串并双混频器根据锁相环振荡器多次变换，降低传输速率，增大码元周期，以削弱多径干扰的影响。每个子载频可以自适应传输介质上通信特性及变化，具备高速数据传输能力和抗窄带干扰的能力。从而保证了无线电发射和接收中频率更加的稳定。

2、本实用新型通过调制解调器、时分双工切换开关、锁相环振荡器及多频双工环路器和时分双工旁路开关等元件形成的双通道双功能多频传输技术为时分复用技术，实现了多用户双向传输多路的图像、数据和语音。

3、本实用新型通过时分双工切换开关和时分双工旁路开关的设置，完成了在同步上下行状态控制命令下的系统各部件同步动作性能，使其符合快速时隙转换周期过度响应动作标准，从而保证了极低的动作响应延时指标和响应周期速度指标。

附图说明

图1是本实用新型的电路框图。

图中，1、外设应用端子；2、开关按键；3、调制解调器；4、路由服务器；5、隔离电源；6、视频服务器；7、指示灯；8、同步原子时钟；9、一级升频混频器；10、时分双工切换开关；11、二级降频混频器；12、一级降频混频器；13、二级升频混频器；14、超线性功率放大器；15、自动增益放大器；16、时分双工旁路开关；17、多频双工环路器；18、外设天线端子；19、锁相环振荡器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例，并结合附图对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本多通道双向数字图像传输系统包括自动增益放大器15、调制解调器3、用于给系统供电的电源单元和用于连接天线的外设天线端子18，该系统还包括时分双工切换开关10、时分双工旁路开关16、超线性功率放大器14、一级升频混频器9、二级升频混频器13、一级降频混频器12、二级降频混频器11、用于实现双向多通道数据传输的多频双工环路器17和用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率与相位来自动跟踪输出信号频率的锁相环振荡器19，时分双工切换开关10双向数据连接调制解调器3，时分双工切换开关10的输出端、一级升频混频器9、二级升频混频器13、超线性功率放大器14和多频双工环路器17的输入端依次数据连接，时分双工切换开关10的输入端、二级降频混频器11、一级降频混频器12、自动增益放大器15、时分双工旁路开关16和多频双工环路器17的输出端依次数据连接，多频双工环路器17还双向数据连接外设天线端子18，调制解调器3输出端分别电连接时分双工切换开关10和时分双工旁路开关16，锁相环振荡器19输出端分别电连接一级升频混频器9、二级升频混频器13、一级降频混频器12和二级降频混频器11，所述调制解调器3双向电连接锁相环振荡器19。

调制解调器3为基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制器。利用软件化的QAM调制技术结合OFDMA应用，集合数字多媒体终端压缩技术，再整合无线高速时分双工技术，制造完美的超短波窄带频率下的数字化多媒体传输系统；将标准以太网802.3ab协议数字信息数据，通过软件与高级运算芯片的配合通过数模基带芯片获得自适应高结QAM调制下的OFDMA无线电载波信号信息；相反把来自数模基带芯片的无线电载波信号信息变换到原来的标准以太网802.3ab协议数字信息数据信息；其间高级运算芯片嵌入的同步管理器还要对时分双工下的时隙进行动态控制和必要的误差检测分析，以协调整个OFDMA数字网络载波变换调制器的电路工作。

该系统还包括同步原子时钟8、外设应用端子1、视频服务器6和路由服务器4。同步原子时钟8输出端分别连接调制解调器3和锁相环振荡器19调制。使各部位时钟与系统统一标准时钟同步。外设应用端子1、视频服务器6、路由服务器4和调制解调器3分别依次双向数据连接，同时路由服务器4和外设应用端子1双向电连接。视频服务器6将视频信号给路由服务器4进行识别编码后发送给调制解调器3输出中频信号，同时调制解调器3输出基准信号通过路由服务器4给视频服务器6视频服务器6发送给外设应用端子1连接的显示器进行视频的播放。路由服务器4控制外设应用端子1的开启，同时外设应用端子1给路由服务器4提供电能。电源单元包括双向电连接外设应用端子1的隔离电源5。隔离电源5和外设应用端子1相互供电，当隔离电源5少于一定值时外设应用端子1给隔离电源5供电，反之，隔离电源5给外设应用端子1供电。即节能又保障了本系统的续航能力。隔离电源5还连接有开关按键2和指示灯7。用于提示电源的电量及工作状态，由开关按键2进行控制指令的输入。

以下是本实用新型多通道双向数字图像传输系统的工作原理：

本系统分为两个功能的通路，第一支路将射频信号变为中频信号的信号接收通道具体为：外设天线端子18用于外接天线，天线接收无线发送的射频信号给多频双工环路器17，由多频双工环路器17实现隔离的同时在接收多系统无线射频信号时能多系统进行数据传输，射频信号通过多频双工环路器17进行通道的选择，同时时分双工旁路开关16在调制解调器3的控制下开启接通信号通路，射频信号在确定频率下的通路中发送给自动增益放大器15。射频信号通过自动增益放大器15将高频已调波信号进行功率放大，自动增益放大器15使放大电路的增益自动地随信号强度而调整，从而使得接收天线传输的信号后经自动增益放大器15功率放大后保持在一级降频混频器12接收的范围内。放大后的高频高功率信号经过一级降频混频器12降频输出中频信号初步转变为一级中频，一级中频信号再次经过二级降频混频器11转换为二级中频信号输出通过时分双工切换开关10控制至调制解调器3，调制解调器3进行解调输出基带信号。调制解调器3控制时分双工切换开关10的接通信号数据连接通路，实现数据输出和接收通道的双向双工的自由切换。调制解调器3用于对基带信号进行调制并输出中频信号和对中频信号进行解调输出基带信号的。

第二支路信号发送通道的工作原理如下：调制解调器3对基带信号进行调制并输出中频信号给一级升频混频器9，中频信号经一级升频混频器9后输出一级高频信号，一级高频信号又经二级升频混频器13后输出射频信号，射频信号经过超线性功率放大器14进行功率放大通过多频双工环路器17输出给天线。同时在信号接收通道的一次降频混频器、二级降频混频器11及信号发送通道的一级升频混频器9和二级升频混频器13分别通过锁相环振荡器19进行调节。通过锁相环振荡器19根据对应输入信号频率控制环路内部振荡信号的频率和相位从而自动跟踪一级降频混频器12、二级降频混频器11、一级升频混频器9和二级升频混频器13的输出信号频率，正交频分复用在频域内将信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用单个子载波。把数据流分解为若干个子数据流，再利用这些子数据流分别去调制各子载波。调制解调器3、时分双工切换开关10、锁相环振荡器19及多频双工环路器17和时分双工旁路开关16等元件形成的双通道双功能多频传输技术为时分复用技术，实现了多用户双向传输多路的图像、数据和语音。时分复用技术是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。这种技术可以在同一个信道上传输多路信号。

调制解调器3数据连接路由服务器4及视频服务器6，调制解调器3发出的解调输出基带信号经由路由服务器4发送给视频服务器6由外设应用端子1连接显示器等进行视频图像的显示，同时也外设应用端子1接收图像数据指令给路由服务器4，由路由服务器4发送给调制解调器3进行数据信号的发送。本系统中的外设天线端子可以连接双频或多频天线，实现多频数据的接收和发送。本系统将发送得数据通过串并双混频器根据锁相环振荡器19多次变换，降低传输速率，增大码元周期，以削弱多径干扰的影响。每个子载频可以自适应传输介质上通信特性及变化，具备高速数据传输能力和抗窄带干扰的能力。从而保证了无线电发射和接收中频率更加的稳定。其中图1中粗细表示数据连接，细线表示电连接。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了外设应用端子1、开关按键2、调制解调器3、路由服务器4、隔离电源5、视频服务器6、指示灯7、同步原子时钟8、一级升频混频器9、时分双工切换开关10、二级降频混频器11、一级降频混频器12、二级升频混频器13、超线性功率放大器14、自动增益放大器15、时分双工旁路开关16、多频双工环路器17、外设天线端子18、锁相环振荡器19等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种多通道双向数字图像传输系统，该系统包括自动增益放大器(15)、调制解调器(3)、用于给系统供电的电源单元和用于连接天线的外设天线端子(18)，其特征在于，该系统还包括时分双工切换开关(10)、时分双工旁路开关(16)、超线性功率放大器(14)、一级升频混频器(9)、二级升频混频器(13)，一级降频混频器(12)、二级降频混频器(11)、锁相环振荡器(19)和用于实现双向多通道数据传输的多频双工环路器(17)，锁相环振荡器(19)用于根据输入信号频率对应控制环路内部振荡信号的频率与相位来自动跟踪输出信号频率，所述时分双工切换开关(10)双向数据连接调制解调器(3)，所述时分双工切换开关(10)的输出端、一级升频混频器(9)、二级升频混频器(13)、超线性功率放大器(14)和多频双工环路器(17)的输入端依次数据连接，所述时分双工切换开关(10)的输入端、二级降频混频器(11)、一级降频混频器(12)、自动增益放大器(15)、时分双工旁路开关(16)和多频双工环路器(17)的输出端依次数据连接，所述多频双工环路器(17)还双向数据连接外设天线端子(18)，所述调制解调器(3)输出端分别电连接时分双工切换开关(10)和时分双工旁路开关(16)，所述锁相环振荡器(19)输出端分别电连接一级升频混频器(9)、二级升频混频器(13)、一级降频混频器(12)和二级降频混频器(11)，所述调制解调器(3)双向电连接锁相环振荡器(19)。

2.根据权利要求1所述的多通道双向数字图像传输系统，其特征在于，该系统还包括同步原子时钟(8)，所述同步原子时钟(8)输出端分别连接调制解调器(3)和锁相环振荡器(19)。

3.根据权利要求1或2所述的多通道双向数字图像传输系统，其特征在于，该系统还包括外设应用端子(1)、视频服务器(6)和路由服务器(4)，所述外设应用端子(1)、视频服务器(6)、路由服务器(4)和调制解调器(3)分别依次双向数据连接，同时路由服务器(4)和外设应用端子(1)双向电连接。

4.根据权利要求3所述的多通道双向数字图像传输系统，其特征在于，所述电源单元包括双向电连接外设应用端子(1)的隔离电源(5)。

5.根据权利要求4所述的多通道双向数字图像传输系统，其特征在于，所述隔离电源(5)还连接有开关按键(2)和指示灯(7)。

6.根据权利要求1或2所述的多通道双向数字图像传输系统，其特征在于，所述调制解调器(3)为基于QAM调制的OFDMA数字网络载波变换调制器。