一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊制造技術

本實用新型專利技術公開了一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊，其包括發射部分，接收部分，收發轉換單元，主控模塊和一個數字接口，所述發射部分包括擴頻調制電路；相對應地所述接收部分包括解擴頻調制電路。將所述基于無線擴頻技術的傳輸模塊與視頻編/解碼系統相結合，可實現實時圖像傳輸；此外，所述傳輸模塊成本低、使用方便，可提高搶險救災等工作的效率。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及擴頻通信技術，尤其涉及一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊。
技術介紹
發生重大的生產安全事故后，事故現場的實際情況將是各級有關領導實施指揮搶救救援的第一手決策依據。由于缺少有效的現場信息傳遞和溝通指揮系統，各級有關領導大多是依靠語音信息進行指揮，或者是匆匆趕赴事故現場實施指揮，從而極有可能耽誤了事故初發時期采取有效措施實施組織救援的寶貴時間。同時，由于事故現場不同方位、場所之間的信息溝通不便，即使在事故現場組織指揮工作，也可能出現延誤和混亂，無法實施高效率的組織救援。因此，在發生重大生產安全事故的搶險救援中使用有效的信息系統，使指揮機關迅速了解現場情況，合理調度和使用人力、物力資源，集中后方領導及專家的智慧指導搶險救援工作，有著十分重要的意義。 目前，為了對重大事故現場的實時情況圖像進行傳輸，通常是采用衛星轉播、直升機機載微波轉播、點對點擴頻微波、交通監控探頭等方式，將視頻、音頻、數據等信息傳送到指揮中心。其中，衛星轉播需要臨時租用線路，對于某些突發的重大事故，通常都無法即時地采用這種方式直升機微波轉播需要直升機接受任務后待命升空，所需時間較多，且耗資巨大現有點對點擴頻微波均采用2. 4G頻段，其信號衰落嚴重，較難穿透建筑物，并且其波束很窄，發送和接收天線需要準確定向，安裝、架設、使用極不方便；而固定監控探頭是預先安裝在特定位置的，其靈活機動性不足，不能拍攝到現場各點的情況。可見，現有技術中的上述方式都不能滿足對突發重大事故現場的情況進行實時圖像傳輸的需要。
技術實現思路
針對現有技術的上述缺陷，本技術為解決現有圖像傳輸技術不能滿足對突發重大事故現場的情況進行實時圖像傳輸需要的問題，提供了一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊，該模塊成本低、使用方便，可提高搶險救災等工作的效率。為實現上述目的，所述基于無線擴頻技術的傳輸模塊，包括發射部分、接收部分、收發轉換單元、一個數字接口和用來控制模塊操作的主控模塊，其特點是，所述發射部分包括擴頻調制電路、調制電路、發射端變頻電路、高頻功率放大器和發射端帶通濾波器；輸入的視頻信號預先經過信息調制變為數字基帶信號，通過數字接口提供給擴頻調制電路，在擴頻調制電路中用擴頻碼執行擴頻調制，然后提供給調制電路調制成中頻信號，用發射端變頻電路將這一中頻信號變頻為射頻信號，發射端變頻電路輸出的射頻信號經過高頻功率放大器和發射端帶通濾波器處理后將限帶的射頻信號提供給收發轉換單元，再經由發射天線發射出去；并且，所述接收部分包括低噪聲功率放大器、接收端帶通濾波器、接收端變頻電路、中頻放大器、解調電路和解擴頻調制電路；經接收天線接收到的信號通過收發轉換單元依次提供給低噪聲功率放大器和接收端帶通濾波器，從接收端帶通濾波器輸出的限帶的信號經過接收端變頻電路變成中頻信號后提供給中頻放大器，解調電路將中頻放大器輸出的信號解調成數字信號，最后由解擴頻調制電路執行解擴處理，還原成數字基帶信號提供給連接到用戶設備上的數字接口。優選的是，所述擴頻調制電路為直接序列擴頻調制電路；所述解擴頻調制電路為直接序列解擴頻調制電路。優選的是，所述主控模塊分別控制調制電路、解調電路和收發轉換單元，并通過所述數字接口設定頻率、發射功率和擴頻碼，以實現同步。本技術的有益效果在于，將所述基于無線擴頻技術的傳輸模塊與視頻編/解碼系統相結合，可實現實時圖像傳輸；此外，所述傳輸模塊成本低、使用方便，可提高搶險救災等工作的效率。附圖說明圖I示出了基于無線擴頻技術的傳輸模塊的發射部分的原理方框圖。圖2示出了基于無線擴頻技術的傳輸模塊的接收部分的原理方框圖圖3示出了基于無線擴頻技術的傳輸模塊的原理方框圖。具體實施方式以下結合附圖和具體實施方式對本技術做進一步詳細的說明參照圖I和圖2，擴頻通信物理模型信元基帶信號經過信息調制變為數字信號，再用擴頻碼進行擴頻調制，將數字信號擴展到一很寬的頻帶上，然后進行第二次調制，再將擴頻后的信號經射頻放大后發射出去。參見圖2，射頻信號在接收端經高頻放大和混頻后得到一中頻信號，再用本地擴頻碼執行相關解調，通過帶通濾波還原出窄帶信號，再經解調即可恢復出基帶信號。擴頻通信的種類又分為直接序列(DS)擴頻、跳頻(FH)、跳時(TH)、線性調頻(Chirp)、混合方式等等。就抗干擾而言，跳頻、跳時、線性調頻實質上僅能做到避干擾在此不作過多敘述；只有直接序列擴頻才能做到真正意義上的抗干擾。直接序列擴頻系統又稱直接序列調制系統或偽噪聲系統(PN系統)，將要發送的信息用高速率偽隨機碼擴展到一個很寬的頻帶上去，在接收端，用與發端相同的偽隨機碼序列對接收到的信號進行相關處理，恢復出原來的信息。以下要討論直接序列擴頻系統的一些特點。偽隨機碼(PN):自噪聲是一種隨機過程，瞬時值服從正態分布，功率譜在很寬的頻帶內是均勻的，有極其優良的相關特征，偽隨機碼是用類似于帶限自噪聲統計特征的二進制序列碼來逼近它，并作為直擴系統的擴頻碼。這其中包括(a)M序列碼m序列碼全稱為最長錢性移位寄存器序列，它易于產生，有優良的自相關特性，在直擴系統中用于擴展要傳遞的信號，在跳頻系統中用來控制跳頻系統的頻率合成器，組成隨機跳頻圖案(b)Gold碼(戈得碼)由兩個長度、速率相同，碼字不同的m序列優選對經模2加運算產生，互相關性較好；以及(c)巴可碼11位長的m序列碼。擴頻增益直接擴頻系統的輸入、輸出信號功率不變，干擾信號輸出功率相對于輸入信號下降很大，故直接擴頻系統的擴頻處理增益實際上是干擾功率減小的倍數。擴頻增益=輸出信噪比M輸入信噪比經推導、化簡可得擴頻增益=擴頻帶寬M信號帶寬即擴頻增益等于擴頻倍數，而擴頻碼速率又正比于擴頻帶寬，因此擴頻增益=擴頻碼速率/信號速率=擴頻碼長度值設基帶信號速率為lKBps，每Ibit基帶信息以64bit長度的擴頻碼來表示，則擴頻碼速率為64KBps，擴頻增益為64K Bps/1K Bps==64 (等于擴頻碼長)，以分貝表示Gp==IOIg64==18dB干擾容限干擾容限是指在保證系統正常工作的條件下，接收機能夠承受的干擾信號比有用信號高出的分貝數，用MJ表示MJ=Gp-[Ls+(S/N)。]Ls:系統內部損耗(S/N)。系統正常工作時要求的最小輸出信噪比 以GPS為例，在P碼模式下，擴頻增益Gp=53dB，系統損耗Ls為3dB，信噪比(S/N)。為10dB，MJ=53-3-10==40dB這就是說，在干擾信號或噪聲信號比有用信號強度高40dB (約10000倍)的情況下，系統仍能將有用信號還原出來。匹配接收直接擴頻系統的接收采用相關匹配濾波器，假設Tl時刻的基帶信號I的擴頻調制碼是111101011001000 ， O 的擴頻調制碼為101011001000111。接收端相關匹配濾波器也產生相同長度等值的PN碼，當輸入序列碼流與本地PN碼相同的一瞬間產生-相關峰值信號，處理器即可根據該信號判斷出是O信號還是I信號并且做出相應的處理。糾錯編譯碼1糾錯編碼采用具有同時糾正突發錯誤和隨機錯誤的卷積碼，編碼率為1/2，約束長度為9。為提高時間分集功能，信號每20ms進行一次交織編碼。卷積編碼通過軟件實現。2卷積譯碼主要有三種譯碼方法Viterbi譯碼、序列譯碼和大數邏輯譯碼。在性能上，Vi本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊，包括發射部分、接收部分、收發轉換單元、一個數字接口和用來控制模塊操作的主控模塊，其特征在于：所述發射部分包括擴頻調制電路、調制電路、發射端變頻電路、高頻功率放大器和發射端帶通濾波器；輸入的視頻信號預先經過信息調制變為數字基帶信號，通過數字接口提供給擴頻調制電路，在擴頻調制電路中用擴頻碼執行擴頻調制，然后提供給調制電路調制成中頻信號，用發射端變頻電路將這一中頻信號變頻為射頻信號，發射端變頻電路輸出的射頻信號經過高頻功率放大器和發射端帶通濾波器處理后將限帶的射頻信號提供給收發轉換單元，再經由發射天線發射出去；并且，所述接收部分包括低噪聲功率放大器、接收端帶通濾波器、接收端變頻電路、中頻放大器、解調電路和解擴頻調制電路；經接收天線接收到的信號通過收發轉換單元依次提供給低噪聲功率放大器和接收端帶通濾波器，從接收端帶通濾波器輸出的限帶的信號經過接收端變頻電路變成中頻信號后提供給中頻放大器，解調電路將中頻放大器輸出的信號解調成數字信號，最后由解擴頻調制電路執行解擴處理，還原成數字基帶信號提供給連接到用戶設備上的數字接口。

【技術特征摘要】
1.一種基于無線擴頻技術的傳輸模塊，包括發射部分、接收部分、收發轉換單元、一個數字接口和用來控制模塊操作的主控模塊，其特征在于所述發射部分包括擴頻調制電路、調制電路、發射端變頻電路、高頻功率放大器和發射端帶通濾波器；輸入的視頻信號預先經過信息調制變為數字基帶信號，通過數字接口提供給擴頻調制電路，在擴頻調制電路中用擴頻碼執行擴頻調制，然后提供給調制電路調制成中頻信號，用發射端變頻電路將這一中頻信號變頻為射頻信號，發射端變頻電路輸出的射頻信號經過高頻功率放大器和發射端帶通濾波器處理后將限帶的射頻信號提供給收發轉換單元，再經由發射天線發射出去；并且， 所述接收部分包括低噪聲功率放大器、接收端帶通濾波器、接收端變頻電路、中頻放大器、解調電...

【專利技術屬性】
技術研發人員：高銘，楊文義，江俊蒴，
申請(專利權)人：深圳市明生通訊科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：