CN2814829Y - 2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是属于无线传输技术，确切地说是一种用2.4GHz频段无线模拟传输TV/AV音视频信号的装置，装置中包含发射装置和接收装置，发射装置和接收装置分别集成了2.4GHz发射模块和接收模块，利用了2.4GHz频带进行无线传输。由于2.4GHz频带不需要申请，不需要象蓝牙设备那样的协议开销，并且也不需要象2.4GHz频带非联网的数字传输方案的A/D、D/A处理，使于传输，成本也较低。而且可提供多个频段以供选择，减小了同频道的干扰，从而提供了最佳的信号传输通道。利用这套装置，能够在不同的房间之间进行无线传输媒体资源，很好的解决了减少居室布线的困难。

Description

2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置

技术领域

本实用新型是属于无线传输技术，确切地说是一种用2.4GHz频段无线模拟近距离传输TV/AV音视频信号的装置。

背景技术

随着科技的进步，越来越多的家用设备普及进入人们的家庭，居室也成了充满电缆的世界。有线电缆除了诸多使用不便、连接导线频出故障之外，各种电缆之间由于是针对不同产品的设计也无法通用。因此，电缆过多成为现代通信中尤其是家庭电器产品使用的美中不足。

为了避免过多电缆带来的问题，目前解决这个困难的方法就是利用无线传输技术。红外传输技术就是其中的一种，其经过几年的发展已经非常成熟，许多电器设备都包含了红外无线传输接口，其使用价格也较便宜。但是也有不足：其一是在短距离传输中，必须在视线上直接对准，即直线对准所控制的电器设备的接收部分，而且中间不能有任何阻拦；其二，只限于在两个设备的有限距离之间进行，通常红外无线传输是在视距以内，其控制距离多数是在10米以下，对于变向的控制形式是不可实现的；其三，没有联结级别的安全措施。

随着Bluetooth(蓝牙)技术的兴起，红外线传输将逐渐被蓝牙技术取代。蓝牙技术是一项由蓝牙专业组(SIG)制定的用于无线个人区域网络(WPAN)的新标准，是一种工作在2.4GHzISM(Industrial，Scientific，Medical)频段的协议，采用高速跳频(FH，Frequency Hopping)和时分多址(TDMA，TimeDivesionMuli-access)等技术。采用蓝牙技术的芯片已经在许多设备中逐渐普及，但对于许多消费电子设备而言，利用它来作为电缆的替代方案在成本和功耗指标方面还很难令人满意。主要缺点如下：巨大的协议开销-每种蓝牙设备都包含多个协议层。即便是一个简单的蓝牙鼠标也至少包含4个协议层；功耗-由于蓝牙技术以及连续的网络流量需要使用较大的微处理器，因此蓝牙设备的电池使用寿命常常只有3个月(或更短)。

发明内容

该实用新型的思路是：

在进行无线传输的控制实现方式中，还有一种是2.4GHz频带非联网解决方案，与蓝牙等重型联网协议相比，非联网技术具有一些至关重要的优点：首先便是成本，非联网技术无需采用大量的协议站，这使得它们能够采用更小、更廉价的微处理器；另一个优点是功耗，较轻的协议加上强健的纠错能力有助于减少无线电传送时间，这直接影响到功耗并使设备具有较长的电池使用寿命。因而在诸如鼠标、键盘、消费电子设备等简单的点对点应用中具有很大的优势。

利用此方案进行无线传输媒体资源的设计中，又分为无线数字传输和无线模拟传输两种设计思想。其中无线模拟传输不需要进行模拟信号到数字信号的转换，所以设计时花费的时间和成本都大大减少，而无线数字传输由于涉及到例如A/D转换，编码/解码等更多的技术，所以，相对于无线模拟传输方案的设计，其实现起来较复杂，成本也相对较高。因此，利用无线模拟传输TV/AV音视频信号，可以显著的减少在给消费电子设备增添无线功能时所花费的时间和成本，所以它是设计低成本无线设备的理想选择。

因此，该实用新型的目的是提供一种2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，该装置利用无线模拟传输TV/AV音视频信号，快速实现多方位对电器设备的控制，可以显著的减少在给消费电子设备增添无线功能时所花费的时间和成本。

本实用新型的另一个目的在于提供一种2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，该装置不需要象蓝牙设备那样的协议开销，并且也不需要象2.4GHz频带非联网的数字传输方案的A/D、D/A处理，所以大大缩短了设计周期，传输方便，成本也较低。

本实用新型的又一个目的在于提供一种2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，该装置可提供四个频段以供选择，减小了同频道的干扰，并且可在设备与遥控命令中引入了对码识别，保证传输可靠，利用该装置，能够在不同的房间之间进行无线传输媒体资源。

基于此，本实用新型是这样实现的：

一种2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，工作在非联网状态。该装置包括无线发射装置和接收装置，无线发射装置和接收装置都具有单片机、存储器E²PROM，其特征在于无线接收装置还包括有2.4GHz接收模块及AV端子，2.4GHz接收模块、存储器E²PROM分别连接于单片机；无线发射装置还包括有高频头、屏幕功能显示模块、2.4GHz发射模块和AV端子，其中高频头、屏幕功能显示模块、2.4GHz发射模块及存储器E²PROM分别连接于单片机。因此上述的无线发射装置和接收装置以2.4GHzFM方式传送模拟的TV/AV音视频信号，并且工作在非联网状态。

将DVD等AV信号源接到发射装置(TX)的AV输入端，提供AV的音视频信号源；TV信号源的提供则由有线电视电缆接到高频头的输入端，由高频头处理后得到CVBS和音频信号，然后将TV/AV的音视频信号接在TX的模拟转换开关上，通过控制模拟转换开关的切换在三路信号源中进行选择，最后利用2.4GHz频段以广播方式，无线传输选择的音视频信号给接收装置(RX)，这样在别的地方的电视机就不需要再布置信号线联结到有信号源的房间，而只需联结RX，即可自由的选择播放TV或AV节目。

所述的无线接收装置还设置有315MHz发射模块，该模块连接于单片机上；无线发射装置的屏幕功能显示模块是OSD屏幕功能显示芯片，其还具有315MHz接收模块、38KHz产生模组，这两个模块及模组分别连接于单片机。

所述的无线发射装置和接收装置的具体结构如下：

一、接收装置主要包括单片机、红外接收头、电可擦只读存储器E²PROM、315MHz发射模块、2.4GHz接收模块、AV端子。

1、红外接收头负责接收DVD遥控器信号/配套使用的本机遥控器信号，并进行解调，获取一串遥控码，如是本机遥控码则送到单片机进行编码处理，如是DVD遥控码则直接由315MHz发射模块对315MHz调制后广播发射出去；

2、单片机是集中控制单元，有两个任务：①负责处理红外接收头接收到的本机遥控器指令，然后将处理后的遥控器指令利用315MHz发射模块发射出去，同时也传输给EEPROM存储；②控制2.4GHz接收模块四个频段的选择；

3、E²PROM用来存储一些必要的信息，如：关机前的状态信息、对码识别码(ID)等；

4、315MHz发射模块则是负责遥控码的315MHz调制，并利用此模块的天线广播调制后的遥控码；

5、2.4GHz接收模块利用此模块的天线接收发射装置发送的媒体资源，并进行解调。为了避免同频段干扰，此模块还提供了与发射模块对应的四个频道供用户选择，用户可以选择任一效果好的频道进行接收。

6、AV端子，用于和电视机联结。

二、发射装置包括单片机、电可擦只读存储器E²PROM、高频头、OSD屏幕功能显示芯片、315MHz接收模块、2.4GHz发射模块、模拟多路开关、38KHz产生模组、AV端子。

1、单片机是集中控制单元：负责处理315MHz接收模块接收的本机遥控器指令，并根据收到的遥控指令对EEPROM、高频头、2.4GHz发射模块、模拟多路开关、OSD屏幕功能显示芯片进行相应的控制；

2、电可擦只读存储器E²PROM用来存储一些重要信息：电视节目台号、关机前的状态信息、对码识别码(ID)；

3、高频头是用来提供TV信号源的模块，在单片机控制下输出相应的电视节目源；

4、OSD屏幕功能显示芯片用来将诸如电视节目台号、搜台存台标志等文字信息叠加在电视画面上；

5、315MHz接收模块负责接收接收装置发送的遥控信号，解调后将本机遥控器指令传送给单片机处理，而把DVD遥控器指令直接对38KHz载波进行调制；

6、2.4GHz发射模块调制叠加了文字信息的媒体资源信息，通过此模块的天线以广播方式发射给接收装置，并且为了避免同频段干扰，提供了四个频道可供选择，它与接收模块的四个频段选择是一一对应的；

7、模拟多路开关负责处理TV/AV信号源的切换；

8、38KHz产生模组是利用一个运算放大器以及相应的外围电路产生38KHz的方波，即产生遥控信号的传输载波，然后被315MHz接收模块输出的DVD遥控信号调制，还原为DVD遥控器指令。这个指令驱动红外发射灯去遥控DVD进行各种用户要求的动作；

9、AV端子，用于和影碟机联结。

发射装置根据接收到的遥控命令，将相应的TV/AV信号通过2.4GHz广播给接收装置，由于接收装置可以接收到工作在同频段的任一发射装置发射的数据。这样，在短距离的不同地点使用同型号的无线收发装置，可能就会出现同类设备的同频干扰问题，因而用户可以通过本机遥控器选择2.4GHz模块的四个频段避开同频段干扰。同时，遥控命令是通过315MHz发射模块广播发射的，因而为了避免同类本机遥控器互操作的干扰，将无线收发装置的遥控信号进行对码识别处理，即每套设备的本机遥控码都有一个ID号，发射装置只响应对码正确后的本机遥控命令，进行相应的操作。

总之，此无线模拟传输方案利用了2.4GHz频带进行无线传输，由于2.4GHz频带不需要申请，不需要象蓝牙设备那样的协议开销，并且也不需要象2.4GHz频带非联网的数字传输方案的A/D、D/A处理，所以大大缩短了该实用新型的设计时间，成本也较低。整个设计方案提供四个频段以供选择，减小了同频道的干扰，从而提供了最佳的信号传输通道，并且在设备与遥控命令中引入了对码识别过程，从而达到可靠的传输媒体资源的目的。利用这套装置，能够在不同的房间之间进行无线传输媒体资源，很好的解决了减少居室布线的困难。

附图说明

图1是本实用新型的一个应用结构示意图，

图2是本实用新型实施例的接收装置结构示意图，

图3是本实用新型实施例的发射装置结构示意图，

图4是本实用新型实施例的对码识别流程图。

图4中，1为接收装置流程，2为发射装置流程。

具体实施方式

图1是本实用新型的一个应用的结构示意图，其中发射装置(TX)提供了DVD等AV信号的输入端子和高频头，接收装置(RX)提供了一个AV输出端子，可以直接用信号线与电视机联结。

参见图1，可以将DVD等AV信号源接到发射装置(TX)的AV输入端，提供AV的音视频信号源；TV信号源的提供则由有线电视电缆接到高频头的输入端，由高频头处理后得到CVBS和音频信号，然后将TV/AV的音视频信号接在TX的模拟转换开关上，通过控制模拟转换开关的切换在三路信号源中进行选择，最后利用2.4GHz频段以广播方式，无线传输选择的音视频信号给接收装置(RX)，这样在别的地方的电视机就不需要再布置信号线联结到有信号源的房间，而只需联结RX，即可自由的选择播放TV或AV节目。

图2是本实用新型实施例的接收装置结构图。其中红外接收头采用一般性的接收头；单片机采用AT89C52；电可擦只读存储器则是CSI24WC08A；315MHz发射模块为ASK调制方式的TXC1；2.4GHz接收模块则采用VM-R2AS，此模块采用宽带PLL FM解调方式。

如图2所示，接收装置各部分的相互关系为：用户的遥控器指令通过红外接收头进行解调接收，得到一串遥控码，如果这串遥控码是本机遥控码则输送给单片机进行编码处理，处理后的遥控码对315MHz发射模块中315MHz载波调制后，经天线发射出去；如果这串遥控码是DVD遥控码，则直接送给315MHz发射模块进行调制处理，经天线发射出去。单片机实时采集红外接收头传送过来的遥控码，进行编码处理，并传送给相应的E²PROM存储器进行保存，处理后的遥控码也输送给315MHz发射模块进行发射。而由发射装置发送的TV/AV媒体资源信息由2.4GHz接收模块的天线接收后，由此接收模块进行PLL FM解调，再由AV端子将解调的TV/AV音视频信号输出给电视机终端。发现有干扰的时候，用户可以操作手中的本机遥控器，从四个频段中选择一个效果最佳的频段进行观赏。

图3是本实用新型实施例的发射装置结构图。其中315MHz接收模块的型号是RXB1，它能将OOK调制信号解调为数字信号；单片机采用AT89C52；电可擦只读存储器则是CSI24WC08A；2.4GHz发射模块则采用的VM-T2AS，此模块自身具有FM调制功能；模拟多路开关为CD4053BC，它是三个两通道的选择开关；高频头则是的一体化高频头FQ1216ME；OSD显示芯片(显示模块)为M35055；38KHz载波产生模组由运算放大器与外围电路搭建。

如图3所示，如果用户对接收装置进行遥控器操作，则发射装置的315MHz接收模块接收来自接收装置发射的遥控信号，并解调。这个遥控信号也有本机/DVD遥控信号两种。如是本机遥控信号，则输送给单片机进行数据处理，单片机根据接收到的这个本机遥控信号，执行相应的处理程序；如是DVD遥控信号则直接对38KHz载波产生模组产生的38KHz载波进行调制，调制后的信号驱动红外发光二极管，这即是DVD遥控器指令的还原过程。单片机是发射装置的集中控制单元，它首先根据遥控指令来判断用户是选择TV信号源还是DVD信号源，然后再驱动模拟多路开关进行TV/DVD信号源的切换。如果选择是TV信号源，单片机根据遥控指令调用相应的的处理程序，驱动高频头提供用户需要的电视节目频道，并控制OSD芯片在电视画面上叠加诸如01、02、03、Save As、mute等字样的OSD文字信息，这些音视频信号由2.4GHz发射模块进行2.4GHz的FM调制，再由此模块的天线发射给接收装置；如果选择的是DVD等AV信号源，其音频视频信号通过接收装置上的AV输入端子联结到模拟多路开关进行TV/AV切换后，同样通过2.4GHz发射模块调制后发射给接收装置，而诸如快进、快退、暂停、停止等这些动作则由接收装置直接转发给发射装置，对38KHz载波调制后操纵DVD机。2.4GHz发射模块同样提供了与接收装置一致的四个频段，单片机根据用户本机遥控器的动作，进行这四个频段的切换控制。

由于发射装置通过2.4GHz发射模块进行TV/AV音视频信号的发射是广播式的，所以同类2.4GHz接收模块都可以接收到工作在同频段的此发射模块发射的数据。这样在短距离的不同地点使用同型号的无线收发装置，可能就会出现同类设备的干扰问题。如果出现了同频干扰，用户可以操作本机遥控器进行2.4GHz频段的切换，避开同频干扰。

图4本实用新型实施例的对码识别流程图。接收装置对连续两次按下的本机遥控器上的“对码”键信号进行单片机编码处理，然后产生两组用于对码识别的码，并通过I²C总线将此对码识别码(ID)在E²PROM中存储。这两组对码识别码最后通过315MHz发射模块以广播方式发射出去。发射装置通过315MHz接收模块接收工作在同频段的315MHz发射模块发射的遥控信号，并传送给单片机进行编码处理，处理后会将收到的这两组对码识别码和以前对码时存储在E²PROM中的对码识别码进行比较，如果这两组识别码是和以前对码时加入过的识别码一致，则表示对码成功，这样这套无线收发装置就可以接受这个本机遥控的命令，否则这套装置就不理会这个遥控器。通过一个对码识别的过程，使得每套设备只响应对应的本机遥控器发出的遥控命令，大大提高了无线设备应用的可靠性。

本实用新型列举的实施方式，是一种能够实现利用2.4GHz频段进行无线模拟传输的具体方案，并不代表能够实现本实用新型的所有技术方案，凡是能够采取与本实用新型相同或近似的方法，达到相同的效果的技术方案，都应该在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1、一种2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，工作在非联网状态。该装置包括无线发射装置和接收装置，无线发射装置和接收装置都具有单片机、存储器E²PROM，其特征在于无线接收装置还包括有2.4GHz接收模块及AV端子，2.4GHz接收模块、存储器E²PROM分别连接于单片机，；无线发射装置还包括有高频头、屏幕功能显示模块、2.4GHz发射模块和AV端子，其中高频头、屏幕功能显示模块、2.4GHz发射模块及存储器E²PROM分别连接于单片机。

2、如权利要求1所述的2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，其特征在于无线接收装置还设置有315MHz发射模块，该模块连接于单片机上；无线发射装置的屏幕功能显示模块是OSD屏幕功能显示芯片，其还具有315MHz接收模块、38KHz产生模组，这两个模块及模组分别连接于单片机。

3、如权利要求2所述的2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，其特征在于接收装置主要包括单片机、接收头、电可擦只读存储器E²PROM、315MHz发射模块、2.4GHz接收模块、AV端子，其中：

接收头负责接收DVD等AV遥控器信号/配套使用的本机遥控器信号，并进行解调，荻取一串遥控码，如是本机遥控码则送到单片机进行编码处理，如是DVD等AV遥控码则直接由315MHz发射模块对315MHz调制后广播发射出去；

单片机是集中控制单元，有两个任务：①负责处理接收头接收到的本机遥控器指令，然后将处理后的遥控器指令利用315MHz发射模块发射出去，同时也传输给E²PROM存储；②控制2.4GHz接收模块四个频段的选择；

E²PROM用来存储一些必要的信息；

2.4GHz接收模块接收2.4GHz发射模块发送的媒体资源，并进行解调；

315MHz发射模块则是负责遥控码的315MHz调制，并利用此模块的天线广播调制后的遥控码，其与单片机连接；

AV端子，用于和电视机联结，向电视机提供输入信息。

4、如权利要求2所述的2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，其特征在于发射装置包括单片机、电可擦只读存储器E²PROM、高频头、OSD屏幕功能显示芯片、315MHz接收模块、2.4GHz发射模块、模拟多路开关、38KHz产生模组、AV端子。其中：

单片机是集中控制单元：负责处理315MHz接收模块接收的本机遥控器指令，并根据收到的遥控指令对E²PROM、高频头、2.4GHz发射模块、模拟多路开关、OSD屏幕功能显示芯片进行相应的控制；

电可擦只读存储器E²PROM用来存储一些重要信息；

高频头是用来提供TV信号源的模块，在单片机控制下输出相应的电视节目源；

OSD屏幕功能显示芯片用来将诸如电视节目台号、搜台存台标志等文字信息叠加在电视画面上；

2.4GHz发射模块调制叠加了文字信息的媒体资源信息，通过此模块的天线以广播方式发射给接收装置；

315MHz接收模块负责接收接收装置发送的遥控信号，解调后将本机遥控器指令传送给单片机处理，而把DVD等AV遥控器指令直接对38KHz载波进行调制；

38KHz产生模组是利用一个运算放大器以及相应的外围电路产生38KHz的方波，即产生遥控信号的传输载波，然后被315MHz接收模块输出的遥控信号进行调制，还原为DVD等AV遥控器指令；

模拟多路开关负责处理TV/AV信号源的切换；

AV端子，用于和DVD等AV信号源联结，提供AV信号源。

5、如权利要求3和4所述的2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，其特征在于电可擦只读存储器EEPROM存储识别码(ID)，每套装置的本机遥控码都有一个ID号，发射装置只响应对码正确后的本机遥控命令。

6、如权利要求3和4所述的2.4GHz无线模拟近距离传输音视频信号的装置，其特征在于2.4GHz接收模块中设置四个频段，且2.4GHz发射模块中也设置四个频段，上述发射模块与接收模块的四个频段选择是一一对应的。

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