信號處理平臺的選擇 - 無線信道圖像傳輸系統設計
設計初期必須進行發送端和接收端的信號處理平臺的選擇。目前信號處理平臺有三種模式:純DSP,純FPGA和DSP加FPGA模式。純DSP模式下最大限制是其只能進行流水線操作,對于控制和其他操作并行的設計并不適合,DSP加FPGA模式靈活性最好,但是調試較為麻煩,同時考慮實際使用體積和功耗,最終選擇采用FPGA(Field Programmable Gate Array,現場可編程陣列)作為信號處理平臺。目前ALTERA公司的高端產品接口豐富,內部具有大量的宏單元,且有內嵌RAM塊、DSP塊、鎖相環(PLL),可作為一個可編程的片上系統(System on a Programmable Chip)使用,具有很好的可重復性和可靠性,同時調試上可以采用內部邏輯分析儀signapⅡ,人機界面非常友好。
2 驗 證
為驗證系統設計可靠性,在實驗室內測試了實時時延,通過室外驗證試驗驗證了作用距離。實驗室內原理框圖見圖3。室外驗證試驗框圖見圖4。
因為實際最大的空間傳輸時延是可以計算出來的,使用衰減器將發送端和接收端直接連接在一起,直接測試發送端和接收端的圖像數據起始端的信號差異即可測出系統時延。為進行此測試,綜合基帶和信號處理機都特地產生一個狀態信號,分別表示發送端接收到圖像數據時的狀態和接收端接收圖像數據時的狀態,此兩種狀態信號直接進入示波器中,示波器對兩路輸入采用觸發狀態采集,兩路信號的時間差加最大空間傳輸時延即是系統的時延,反映出系統的實時性。通過測試,時延滿足系統要求。
室外驗證試驗中,接收天線采用雙天線接收,增益為17 dB,選擇分集合成接收機,在發射系統天線前端使用衰減器。收發兩地實際距離為9.1 km,衰減器在54 dB時接收端圖像及同步信號皆正常,在55 dB時圖像出現馬賽克現象,同步顯示正常。由于測試緣故,系統損耗比實際使用時的損耗多5 dB。系統作用距離要求為20 km,由以上測試可知,作用距離完全滿足要求。
3 結 語
針對系統要求,通過多頻點傳輸完成多信道并存問題,通過科學分配系統參數,合理選擇收發天線類型,并采用多分辨率重采樣圖像壓縮加RS編碼加交織的信源信道聯合編碼,成功解決圖像在干擾信道下的傳輸問題,目前作用距離和時延測試滿足系統要求,驗證了設計的合理性,并為其他圖像傳輸系統的設計提供有益的參考。
- 第 1 頁:無線信道圖像傳輸系統設計
- 第 2 頁:信號處理平臺的選擇
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( 發表人:小蘭 )