[发明专利]多路模拟/数字混合信号高速无线传输的方法与装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是一种使用超宽带(UWB)技术进行多路模拟/数字混合信号高速无线传输的方法和装置。

背景技术

随着技术的发展和生活水平的提高，各种电子产品日益影响着人们的工作、学习、生活、交流、娱乐等各个方面。但现有的许多电子产品、或同一电子产品中的各部件之间往往需要通过各种信号线连接起来才能正常工作，给实际使用带来诸多不便。例如，监控摄像头、电脑显示器、投影仪等和主机之间需要使用视频线进行连接，DVD、功放等与电视、音箱间需要视频、音频线进行连接，电脑与网络间需要通过网线、ADSL等进行连接，等等。这些有形的连线给电子产品的安装、移动带来极大的不便，限制了各部件之间的摆放距离和位置，此外，外露的连线不仅影响美观，也更容易受到损坏。在许多场合下，为了避免连线的外露，人们需要特意在装修时在墙上铺设暗线，既增加了装修的工程量，又使得设备的位置固定下来不能再变化。

近年来无线通信技术取得了长足的发展，例如蓝牙、WiFi、WiMax等技术分别提供了电子设备间的短距离无线连接、无线局域网和无线城域网构建的接口标准和传输技术，为打破原有电子设备中或之间的有线连接束缚提供可能。一些新的电子产品中已看不到传统的连接线，取而代之的是各种无线连接技术，例如蓝牙耳机、无线音箱等等，给使用带来很大的方便。但蓝牙、WiFi、WiMax等技术具有一个共同的缺点，就是其数据传输速率不高，难以满足许多传输数据量大、传输速率高的应用的要求。例如，蓝牙1.1最高数据传输速率为1Mbps，WiFi为54Mbps，WiMax为下行32Mbps、上行4Mbps，而1280*1024、32比特、每秒25帧的未经压缩视频信号要求的速率约为1280*1024*32*25≈1Gbps，显然，即使经过压缩处理也难以使用上述技术进行传输。

超宽带技术(UWB)无线传输是近年来无线传输研究中的一个热点，与蓝牙、WiFi、WiMax等技术相比，UWB具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、成本低等突出的优点，能在3.1GHz到10.6GHz频率之间提供最高达到480Mbps数据传输速率，非常适合大数据量实时信号的短距离高速传输。该技术目前已应用到计算机与闪存、光驱、硬盘之间的数据传输、高清电视信号传输等方面，并有数个处于公开阶段的相关专利，但这些应用多是针对较为单一的信号传输，例如单独的视频、音频或数据信号传送等，并且在UWB传输速率因发射、接收端距离等因素的变化而发生变化时，无自适应调整信源速率的功能，因而在实际使用中还存在着较大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺点，提供一种多路模拟/数字混合信号高速无线传输的方法，该方法利用超宽带(UWB)传输技术，同时对多路模拟/数字混合信号进行高速无线传输，并且能根据现场传输条件的变化自适应地调整信源的速率，能有效地利用有限的传输资源，保证信号传输的实时性。

本发明同时提供了一种多路模拟/数字混合信号高速无线传输的装置，具有传输速率高、系统容量大、抗多径能力强、功耗低、成本低等多种优点，可以方便地用于监控、传感、工控、音视频和数据传输等多种场合。

本发明提供的多路模拟/数字混合信号高速无线传输的方法，在发送端具体可以采用以下步骤进行信号的发送：

(1)  接收接口输入的信号并转换为微处理器可直接处理的数字信号。如果接口输入的是数字信号，则进行必要的格式转换；如果接口输入的是模拟信号，则对信号进行采样和量化，转换为数字信号。

(2)  根据当前UWB的传输速率和预定的信号压缩方式，确定信号的压缩率。

(3)  根据步骤2确定的信号压缩率，对步骤1中的数字信号进行压缩编码。

(4)  将多路编码压缩后的信号进行封装打包，使用UWB技术进行发送。

本发明提供的多路模拟/数字混合信号高速无线传输的方法，在接收端具体可以采用以下步骤进行数据的接收和还原：

1、接收UWB信号，并将接收的数据帧解封装，分离多路信号。

2、对接收的多路信号进行解压缩，得到解压后的信号。

3、将解压后的信号送至对应的接口输出。如果是接口输出的是数字信号，则进行必要的格式转换；如果接口输出的是模拟信号，则对步骤2得到的解压后的信号进行数/模转换，转换为模拟信号进行输出。

其中，发送端步骤2的信号压缩率的确定，具体又可以分为下步骤：

1.1、根据当前原始信号的速率和所采用压缩算法所能提供的不同压缩率，计算出所有压缩率下信号所需的传输速率。