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无人飞行器应用中基于SDR的高分辨率、低延迟视频传输


时间:2017-12-15 作者:仪商网
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参数(S/N)min与调制/解调阶数相关。在相同的信噪比下,低阶调制可得到更低的误码率,而在相同的误码率下,高阶调制需要更高的信噪比来解调。因此,如果发射器离接收器很远,则接收到的信号较弱,信噪比不足以支持高阶解调。为了使发射器保持在线状态,并使视频格式保持同一视频数据速率,则基带应使用低阶调制,其代价是增加带宽。这样有助于确保接收到的图像清晰不模糊。幸运的是,我们可通过具有数字调制和解调功能的软件定义无线电来改变调制方式。上述分析基于这样的假设条件:发射器的RF功率保持恒定。在天线增益相同时,较大的RF发射功率将能达到更远处具有相同接收灵敏度的接收器,尽管如此,最大发射功率应符合FCC/CE辐射标准。

此外,载波频率也会对传输距离产生影响。当波在空间中传播时,会发生散射损耗。自由空间损耗可由下式确定


其中R为距离,λ为波长,f为频率,C为光速。因此,在相等的自由空间距离上,频率越高,损耗越大。例如,相较于2.4 GHz,载波频率为5.8 GHz时在相同传输距离上的衰减将超过7.66 dB。

RF频率和频率切换

AD9361/AD9364输出覆盖70 MHz至6 GHz的可编程频率范围。这将能满足大多数NLOS频率应用,包括不同类型的特许执照和免执照频段,比如1.4 GHz、2.4 GHz和5.8 GHz。

2.4 GHz频段已广泛用于Wi-Fi、Bluetooth®以及物联网 (IoT) 短程通信,因此变得越来越拥挤。该频段用于无线视频传输和控制信号将会增大信号干扰的几率和不稳定性。从而导致无人飞行器陷入不良情况,这些情况往往十分危险。使用频率切换技术保持干净的频率通道,将确保数据和控制连接更可靠。当发射器觉察到拥挤频率时,它会自动切换到其他频带。例如,两架同时使用相同频率并且近距离工作的无人飞行器将会相互干扰对方的通信。自动切换LO频率并重新选择频带将有助于维持稳定的无线链路。在上电期间自适应选择载波频率或通道是高端无人飞行器的一个杰出特性。

跳频

广泛应用于电子对抗 (ECM) 的快速跳频技术也有助于避免干扰。通常情况下,如果我们想要跳频,PLL需在程序执行后重新锁定。该过程包括写频率寄存器,然后经过VCO校准时间和PLL锁定时间,因此跳频间隔约为几百微秒。图7显示了跳频发射器的LO频率从816.69 MHz跳变至802.03 MHz的例子。AD9361用于正常频率变化模式,发射器RF输出频率从814.69 MHz跳变至800.03 MHz,参考频率为10 MHz。跳频时间通过E5052B测得,如图7所示。根据图7b,VCO校准和PLL锁定时间约为500 μs。信号源分析仪E5052B可用来捕捉PLL的瞬态响应。图7a显示了瞬态测量的宽带模式,而图7b和7d以显著高分辨率显示了跳频时的频率和相位瞬态测量值。6图7c则显示了输出功率响应。


关键词:视频传输 无人飞行器 集成式收发器 无线网络    浏览量:378

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