[发明专利]基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法有效

专利信息
申请号: 201910698725.5 申请日: 2019-07-31
公开(公告)号: CN110519007B 公开(公告)日: 2021-09-03
发明(设计)人: 何先灯;田智浩;姚和平;陈南;易运晖;朱畅华;权东晓;赵楠 申请(专利权)人: 西安电子科技大学;大连昊洋科技发展有限公司
主分类号: H04L1/00 分类号: H04L1/00;H04L29/06
代理公司: 西安长和专利代理有限公司 61227 代理人: 黄伟洪
地址: 710071 陕西省*** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 基于 通用 调制 解调 芯片 无线 视频 传输 控制系统 方法
【说明书】:

发明属于无线通信技术领域,公开了一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法,发射机包括:通用调制解调模块、微控制器模块连接;现场可编程门阵列、微控制器模块、上位机模块;接收机包括:通用调制解调模块;微控制器模块,与调制解调模块与双向连接;现场可编程门阵列,与微控制器模块连接;上位机模块,与现场可编程门阵列连接。本发明使用通用调制解调芯片收发射频信号;可使用多路并联,拓展带宽,在频域上有部分交叠;多路信息统一进行信道编码,相比单一信道数据可以增加交织深度增强抗误码性能,减少由频谱交叠造成的误码,增加带宽利用率;系统带宽可通过增加系统内通用调制解调芯片的数量进一步拓展,成本低。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域,尤其涉及一种基于通用调制解调芯片的无线视频传输控制系统及方法。

背景技术

目前,最接近的现有技术主要有两类。第一种采用OFDM的多载波调制解调技术;另一种为市场上常见的基于通用调制解调芯片的无线数据传输技术,例如成都亿佰特公司的E30系列模块。

首先,相比采用OFDM的多载波调制解调技术,本发明使用的子载波数量较少,因此有更小的峰均比,可以降低系统后级功放的性能要求。此外,OFDM的调制解调需要较强的数字信号处理能力,所以硬件成本较高,二次开发较难。而本发明使用低成本通用调制解调芯片有效降低了硬件成本与性能要求,并且提供了一个透传通道,不需要对数据协议进行额外规定,方便进行自定义的信道编码开发。

相比常见的基于调制解调芯片的无线数据传输技术,如前述E30系列模块,本发明采用新设计将通用调制解调芯片的包传输模式与连续传输模式相结合,解决了现有模块对芯片带宽利用率较低的问题,并且使用连续传输模式进行传输,减少了现有模块使用包传输模式发送信号产生的频谱杂散。此外,本发明提供了利用多片通用调制解调芯片拓展数据带宽的方法,解决了常见模块单体带宽较低的缺陷。

综上所述,本发明主要解决的问题主要有以下几个方面。第一是提供了一种多载波无线数据传输方案,相比OFDM降低了硬件成本与性能要求。第二是提供了一种使用通用调制解调芯片的新方法,相比现有方法获得了更好的射频性能与更大的带宽利用率;第三是提供了根据系统实际需要进行带宽拓展的方法,减少频谱资源的浪费。

无线通信是利用电波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。使用射频收发器芯片设计无线通信系统可以有效降低系统的复杂度,减少开发周期并提升产品稳定性。目前,常用的以射频收发器芯片为核心的无线系统大致分为两种。一种是基于AD9361等射频收发器芯片的定制通信系统,拥有较宽的载波范围,也可以通过配置组建MIMO系统,其高成本以及较高的开发难度并不适合在低成本的产品中广泛应用。另一种使用通用调制解调芯片、模块等的系统可选择的载波频率范围较窄,可配置的基带速率有限,频谱性能较差等。

在控制成本的前提下使用通用调制解调芯片组成无线通信系统时会面临模式选择的问题。几乎所有的通用调制解调芯片都具有包传输模式与连续传输模式两种模式。包传输模式是指芯片使用内置程序将上位机传输来的数据按照配置进行打包发送。与此同时,接收机按照与发送端相同的包结构配置进行解包并获得包中的载荷。这种模式下,接收芯片可以使能接收机的AFC(自动频率控制)功能,获得优异的载波频偏估计和位同步估计性能。由于通信芯片和上位机之间的数据传输、芯片对数据进行打包解包、射频功放的开关等都需要处理时间,芯片并不能达到设定的数据速率,并且包传输模式下连续发送时,每包数据传输结束,射频功放都会关闭一次,导致包传输模式连续发送下,芯片的射频电路会不停进行收发切换,导致大量的频谱杂散产生,对于要求更高的无线通信系统,是不允许的。

连续传输模式是指发射机芯片以bit为单位按照时钟连续发送数据,接收机恢复出时钟和数据并输出。连续传输模式的接收机始终在输出有效数据,无法通过训练序列进行频率校准,因此没有AFC功能。这会使得接收载波频偏和位同步偏差比较大,导致接收灵敏度下降和误码率上升。

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