CN209659460U - 一种机载吊舱无线通讯系统图传装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，包括AD/DA收发模块、控制模块、存储模块和Cameralink相机接口；AD/DA收发模块，用于接收地面站指令并传输给控制模块，还用于接收控制模块发送的图像数据并传输给地面站；控制模块，用于接收AD/DA收发模块接收的地面站指令并控制图像采集，还用于通过Cameralink相机接口接收Cameralink相机采集的图像数据并经H.264图像压缩后传输给AD/DA收发模块；存储模块，与控制模块交互，用于图像数据缓存和系统文件的存储；本实用新型图传装置具有高清图像传输信号带宽小、传输效率高、存储容量小、信号质量高、抗干扰能力强的特点。

Description

一种机载吊舱无线通讯系统图传装置

技术领域

本实用新型属于数据链通信系统图传技术应用领域，具体为一种机载吊舱无线通讯系统图传装置。

背景技术

数据链是指互通数据的链路，也就是一张数据网，实质上是一个通信系统，主要由消息格式、通信协议和传输通道构成。数据实时传输、信息格式标准、传输网络健全、智能数据链接和数据通道多样性是数据链技术的特点和标志。随着信息技术的不断发展，数据链技术逐渐地显示其优势，各国都在不遗余力的升级其数据链系统，以求在将来的数字化作战中获得致胜之机。

机载吊舱无线通讯系统图传装置用于实现图像下行发送和遥测遥控数据的双向传输。当执行任务时，机载吊舱无线通讯系统能够在飞机高速运动过程中，克服飞机状态变化的影响，保证机载吊舱无线通讯系统与地面站数据通信的通畅。

目前，现有技术中存在机载吊舱无线通讯系统图传装置高清图像传输信号带宽大、传输效率低、存储容量大、信号质量差、抗干扰能力差的问题。

实用新型内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型提供一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，具有高清图像传输信号带宽小、传输效率高、存储容量小、信号质量高、抗干扰能力强的特点。

本实用新型是通过以下技术方案来实现：

一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，包括AD/DA收发模块、控制模块、存储模块和Cameralink相机接口；

AD/DA收发模块，用于接收地面站指令并传输给控制模块，还用于接收控制模块发送的图像数据并传输给地面站；

控制模块，用于接收AD/DA收发模块接收的地面站指令并控制图像采集，还用于通过Cameralink相机接口接收Cameralink相机采集的图像数据并经H.264图像压缩后传输给AD/DA收发模块；

存储模块，与控制模块交互，用于图像数据缓存和系统文件的存储；

优选的，所述控制模块为FPGA。

进一步的，所述控制模块包括第一FPGA、第二FPGA和第三FPGA，第二FPGA与两个Cameralink相机接口交互，第三FPGA与两个Cameralink相机接口交互，第二FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后传送至第一FPGA，第三FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后传送至第一FPGA，第一FPGA将数据传送至AD/DA收发模块并接收AD/DA收发模块接收的地面站指令。

优选的，所述AD/DA收发模块上设置有两路发射接口和两路接收接口，一路发射接口与收发天线连接，另一路预留；一路接收接口与收发天线连接，另一路预留。

优选的，还包括接插件，接插件用于连接加密机，控制模块采集的图像数据经加密机加密后再通过控制模块发送至AD/DA收发模块。

优选的，控制模块通过USB2.0接口或千兆以太网接口与加密机连接，进行图像数据传输。

优选的，还包括接插件，接插件用于连接射频板卡，AD/DA收发模块经射频板卡连接收发天线。

优选的，所述存储模块包括FLASH存储器和DDR3存储器，FLASH存储器和控制模块连接，DDR3存储器和控制模块交互。

优选的，还包括装置构体，所述AD/DA收发模块、控制模块、存储模块和Cameralink相机接口均设置在装置构体内。

进一步的，所述装置构体上设置有通孔，所述通孔用于安装接插件，所述接插件上设置有板间总线接口。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：

本实用新型所述的机载吊舱无线通讯系统图传装置，包括AD/DA收发模块、控制模块、存储模块、Cameralink相机接口；AD/DA收发模块和控制模块交互，用于地面站指令采集、解析、高清图像发送；存储模块、Cameralink相机接口分别与控制模块交互，控制模块通过Cameralink相机接口接收图像数据并通过H.264图像压缩处理后通过AD/DA收发模块发送给地面站。本实用新型采用的控制模块中加入了H.264图像压缩纠错编码电路，通过H.264图像压缩纠错编码技术解决了高清图像传输带宽大、传输效率低、存储容量大、抗干扰能力差的问题。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置系统结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种装置构体的立体示意图(a)及接口型号说明(b)；

图3为本实用新型提供的一种装置构体的剖视图(a)及接口型号说明(b)。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本实用新型做进一步的详细说明，所述是对本实用新型的解释而不是限定。

一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，包括AD/DA收发模块、控制模块、存储模块、Cameralink相机接口、USB2.0接口、千兆以太网接口、RS232接口、RS422接口和接插件。

AD/DA收发模块和控制模块交互，用于地面站指令采集、解析、高清图像发送；存储模块、Cameralink相机接口、USB2.0接口、千兆以太网接口、RS232接口和RS422接口分别与控制模块交互，接插件与控制模块连接。

如图1所示，控制模块为FPGA，控制模块包括第一FPGA、第二FPGA和第三FPGA，第一FPGA与第二FPGA和第三FPGA分别交互，第一FPGA与七个RS422接口交互，与4个RS232接口交互，与4个千兆以太网接口交互；第二FPGA与两个Cameralink相机接口和一个USB2.0接口分别交互，第三FPGA与两个Cameralink相机接口交互；接插件用于连接外部设备，如加密机、射频板卡或者其他电路板等，接插件上设置有板间总线接口，主要用于模块的电压供电、通信、控制。

存储模块包括FLASH存储器和DDR3存储器，FLASH存储器与控制模块连接，DDR3存储器与控制模块交互。其中，有三个FLASH存储器，十个DDR3存储器，第一个FPGA与一个FLASH存储器、两个DDR3存储器连接；第二个FPGA与一个FLASH存储器、四个DDR3存储器连接；第三个FPGA与一个FLASH存储器、四个DDR3存储器连接。

AD/DA收发模块上设置有两路发射接口和两路接收接口，一路发射口经射频板卡与收发天线连接，另一路预留；一路接收接口经射频板卡与收发天线连接，另一路预留。

AD/DA收发模块主要用于地面站指令采集，机载高清图像、数据发送；控制模块主要用于4路Cameralink相机高清图像数据采集、H.264算法压缩经千兆以太网或USB2.0传输至加密机，射频板卡用于增益控制；存储模块DDR3、FLASH主要用于高清图像缓存、Vxworks6.9系统文件存储；Cameralink相机接口芯片将Cameralink相机4对差分数据线及一对差分随路时钟线通过电平转换芯片DS90CR286AMTD转换为28bit，24bit为RGB信号，4bit为控制信号；USB2.0接口和一个千兆以太网接口主要用于高清图像、数据传输至加密机；六个RS422接口主要用于与机舱其他设备通信，一个RS232、一个RS422主要用于加密机与控制模块通信，三个RS232、三个千兆以太网接口用于Vxworks6.9系统调试。

示例的，AD/DA收发模块芯片型号可以是ADS42LB69IRGCR或AD9142BCPZ，控制模块芯片型号可以是XC7Z100-2FFG900I，存储模块芯片型号可以是K4B2G1646C-HIH9或THGBMHG7C2LBAWR，Cameralink相机接口电平转换芯片型号可以是DS90CR286AMTD，RS422接口芯片型号可以是隔离转换芯片ADM2582E或MAX3490EESA，RS232接口芯片型号可以是MAX3232EEUE+，USB2.0接口芯片型号可以是USB3320C-EZK，千兆以太网接口芯片型号可以是88E1512-XX-NNP-2I000。

Cameralink接口相机指标为：

相机分辨率：4路图像的分辨率分别为：1024*1024(30Hz，8位)、640*512(50Hz，16位)、640*512(50Hz，16位)、640*512(50Hz，16位)；

Cameralink接口：SDR26；

相机数据传输模式：base；

相机类型：面阵；

彩色/黑白：黑白；

像素时钟：64MHz，48MHz，32MHz可设置；

相机帧速率：支持50Hz、30Hz、25Hz、15Hz；

相机位深：1024*1024为8bit，640*512为16bit；

参数配置：参数配置完成，再次上电支持记忆配置。

其中，地面站发送S频段信号，通过天线接收后至射频板卡下变频到70MHz中频，AD采集70MHz中频载波信息，由控制模块解析指令信息并完成指令任务。

AD指标为：

采样率：120MSPS；

分辨率：16bit；

模拟带宽：20MHz；

信噪比：不低于67dB(有效位数11位)；

无杂散动态范围(SFDR):不低于70dB；

耦合方式：交流耦合。

DA发送压缩、加密后的高清图像数据至射频板卡，将70MHz中频信号上变频到S波段并将此小信号放大至64W，通过天线进行辐射至地面站。

DA指标为：

转换率：300MSPS；

分辨率：16bit；

模拟带宽：35MHz；

信噪比：不低于67dB(有效位数11位)；

无杂散动态范围(SFDR):不低于70dB；

耦合方式：交流耦合。

如图2所示，本实用新型实施例提供的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，AD/DA收发模块、控制模块、存储模块、Cameralink相机接口、USB2.0接口、千兆以太网接口、RS232接口和RS422接口和接插件均设置在装置构体上。如图3所示，装置构体的一侧面上设置有通孔，所述通孔用于安装接插件。

本实用新型实施例提供的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置的工作原理如下：

本实用新型机载吊舱无线通讯系统图传装置主要完成图像采集、图像压缩编码、纠错、抗干扰、加密、地面站指令采集、指令解析、高清图像发送、通信协议解析与打包以及完成对射频收发模块的增益控制。

收发天线接收地面站发送的指令，并经射频板卡变频后发送给AD/DA收发模块，第一FPGA完成AD采集并对AD采集的数据进行快速捕获并解析地面站指令，控制四路Cameralink相机进行数据采集，AD采集的指令数据缓存至DDR3中。14个单端信号对射频板卡增益控制。

第二FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后通过36对LVDS或2对FPGA高速数据口GTX传送至第一FPGA，2路Cameralink相机数据缓存至DDR3中。第三FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后通过36对LVDS或2对FPGA高速数据口GTX传送至第一FPGA，2路Cameralink相机数据缓存至DDR3中。第一FPGA通过千兆以太网或第二FPGA通过USB2.0传输至加密机进行加密，然后再通过千兆以太网或USB2.0传输给第一FPGA，第一FPGA将4路经加密机加密后的高清图像数据经DA发送模块发送至射频板卡，射频板卡通过收发天线发送给地面站，DA发送的高清图像加密数据缓存至DDR3中。

综上所述：该实用新型机载吊舱无线通讯系统图传装置，使得该产品的用户可以方便的基于此链路进行二次开发，快速搭建自定义的系统，最终该软件无线电产品在经过了多次测试和试产后已经可以开始推向市场。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，包括AD/DA收发模块、控制模块、存储模块和Cameralink相机接口；

AD/DA收发模块，用于接收地面站指令并传输给控制模块，还用于接收控制模块发送的图像数据并传输给地面站；

控制模块，用于接收AD/DA收发模块接收的地面站指令并控制图像采集，还用于通过Cameralink相机接口接收Cameralink相机采集的图像数据并经H.264图像压缩后传输给AD/DA收发模块；

存储模块，与控制模块交互，用于图像数据缓存和系统文件的存储。

2.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，所述控制模块为FPGA。

3.如权利要求2所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，所述控制模块包括第一FPGA、第二FPGA和第三FPGA，第二FPGA与两个Cameralink相机接口交互，第三FPGA与两个Cameralink相机接口交互，第二FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后传送至第一FPGA，第三FPGA完成2路Cameralink相机数据采集并用H.264算法对图像压缩处理后传送至第一FPGA，第一FPGA将数据传送至AD/DA收发模块并接收AD/DA收发模块接收的地面站指令。

4.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，所述AD/DA收发模块上设置有两路发射接口和两路接收接口，一路发射接口与收发天线连接，另一路预留；一路接收接口与收发天线连接，另一路预留。

5.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，还包括接插件，接插件用于连接加密机，控制模块采集的图像数据经加密机加密后再通过控制模块发送至AD/DA收发模块。

6.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，控制模块通过USB2.0接口或千兆以太网接口与加密机连接，进行图像数据传输。

7.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，还包括接插件，接插件用于连接射频板卡，AD/DA收发模块经射频板卡连接收发天线。

8.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，所述存储模块包括FLASH存储器和DDR3存储器，FLASH存储器和控制模块连接，DDR3存储器和控制模块交互。

9.如权利要求1所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，还包括装置构体，所述AD/DA收发模块、控制模块、存储模块和Cameralink相机接口均设置在装置构体内。

10.如权利要求9所述的一种机载吊舱无线通讯系统图传装置，其特征在于，所述装置构体上设置有通孔，所述通孔用于安装接插件，所述接插件上设置有板间总线接口。