【摘要】：高清視頻圖像傳輸是無人機與地面站點對點通信的主要業(yè)務(wù)之一,廣泛運用于軍事與民用領(lǐng)域。無人機需要在快速移動中保持實時、穩(wěn)定的傳輸,同時根據(jù)信道環(huán)境切換傳輸速率。本文展開對無人機可變速率高清圖傳波形中定時同步、單載波頻域均衡與糾錯編碼等關(guān)鍵技術(shù)的研究與驗證,論文工作主要為以下幾個方面:第一,對無人機可變速率高清圖傳波形的功能需求和性能需求進行詳細論證,給出波形的功能劃分和工作模式。分析無人機與地面站通信時的自由空間傳播損耗,得到需求距離下接收信號的信噪比;分析頻率偏移對同步相關(guān)峰、解調(diào)信噪比的影響,給出固定接收信號信噪比時解調(diào)信號實際信噪比曲線;分析幀同步偏移對單載波頻域均衡(SC-FDE)系統(tǒng)接收性能的影響,為波形的設(shè)計提供理論依據(jù)。第二,給出具有高傳輸速率、抗多普勒頻移、高可靠性的圖傳波形設(shè)計方案。設(shè)計發(fā)射機與接收機的總體結(jié)構(gòu),提出2Mbps、4Mbps、8Mbps三種速率的波形設(shè)計方案;闡述發(fā)射機與接收機中各信號處理單元的詳細設(shè)計,系統(tǒng)地研究了基帶信號處理中的關(guān)鍵技術(shù),包括幀同步與符號同步、單載波頻域均衡與低密度奇偶校驗碼(LDPC)編譯碼;完成全鏈路性能仿真,包括載波同步、幀同步、信噪比估計與點對點誤比特率性能,在譯碼迭代50次時,誤比特率性能與理論參考相比僅差0.2dB。第三,在軟件無線電平臺上實現(xiàn)和驗證了圖傳波形的關(guān)鍵技術(shù)。介紹硬件平臺的總體結(jié)構(gòu);對關(guān)鍵模塊的接口與實現(xiàn)方法進行詳細設(shè)計,包括幀同步與符號同步模塊、頻域均衡模塊與LDPC編譯碼模塊;在實驗室環(huán)境下測試了發(fā)射信號的頻譜、幀同步與誤塊率性能。實驗室環(huán)境下,誤塊率達到10-5時,圖傳波形傳輸所需信噪比比軟件仿真差1.5～3dB。論文結(jié)合SC-FDE技術(shù)提出了可變速率高清圖傳波形方案,完成了關(guān)鍵技術(shù)的設(shè)計與實現(xiàn),具有一定的工程價值。
【圖文】：

離２０ｋｍ以內(nèi)，移動速度小于３０ｍ／ｓ時，實時傳輸分辨率可調(diào)的視頻信號。波形的逡逑設(shè)計主要滿足以下功能：對視頻流進行可變速率編碼調(diào)制，無線信號處理，通過以逡逑太網(wǎng)接口與終端互聯(lián)。主要功能劃分如圖３－１所示。逡逑５邋ｒ邋：邐邐邐邐；逡逑＾邋４邐—１■？以太網(wǎng)接口一？速率選擇一？通信發(fā)射機逡逑Ｉ邐握v溴危赍義蟸|X渝危肌觶∫灰蘊涌阱嗡俾恃≡皴甕ㄐ漚郵棧義希梗賀∝澹卞澹擼擼邔悖椋鑠澹澹悖螅螅幔殄�！逦Ｕd義希坼危靨佟齜皺危″義賢跡常卞邐奕嘶殺淥俾矢咔逋即ㄐ喂δ芑皺義弦蘊慕涌諼揮謔址⑸浠淖釙岸艘約笆紙郵棧淖詈蠖�。无人机云辶x咸ㄉ系氖悠擋杉ピ杉枷癲⒔型枷裱顧醣嗦牒�，将比特流通过姨N涌阱義鮮淙朧址⑸浠�；数准堗]棧肼氳淖鈧戰(zhàn)峁ü蘊涌謔涑鮒戀孛嬤斬恕ｅ義弦蘊涌詰拇湫樵冢裕茫校桑�、ＵＤＰ两者中选择。ＵＤＰ（ＵｓｅＯX澹模幔簦幔紓潁幔礤義希校潁錚簦錚悖錚歟┬櫚鬧形拿怯沒荼ㄐ�，薁肯褎x慰寄Ｐ橢幸恢滯ㄐ徘拔扌杷藉義轄⒘擁拇洳閾�，发袣W街苯酉蚴招歐椒⑺褪蕁＃眨模行櫚氖荽涔義銑討薪謔×舜罅康耐繾刺啡蝦褪萑啡系南低匙試聰模虼舜湫始擼義系詿湮舐肼式細叩某【跋率且恢植豢煽康耐ㄐ判欏＃裕茫校ǎ裕潁幔睿螅穡錚潁翦澹茫錚睿簦潁錚戾義希校潁錚簦錚悖錚歟┬槭且恢中枰澆⒘擁拇湫�，由又B枰啻撾帳秩啡�，因此辶x希保板義

本文編號：2693282