無線信道圖像傳輸系統(tǒng)設計

　　設計初期必須進行發(fā)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(xiàn)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(huán)(PLL)，可作為一個可編程的片上系統(tǒng)(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(tǒng)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(fā)送端和接收端直接連接在一起，直接測試發(fā)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(tǒng)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(tài)信號，分別表示發(fā)送端接收到圖像數據時的狀態(tài)和接收端接收圖像數據時的狀態(tài)，此兩種狀態(tài)信號直接進入示波器中，示波器對兩路輸入采用觸發(fā)狀態(tài)采集，兩路信號的時間差加最大空間傳輸時延即是系統(tǒng)的時延，反映出系統(tǒng)的實時性。通過測試，時延滿足系統(tǒng)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(fā)射系統(tǒng)天線前端使用衰減器。收發(fā)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(xiàn)馬賽克現(xiàn)象，同步顯示正常。由于測試緣故，系統(tǒng)損耗比實際使用時的損耗多5 dB。系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)參數，合理選擇收發(fā)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(lián)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(tǒng)要求，驗證了設計的合理性，并為其他圖像傳輸系統(tǒng)的設計提供有益的參考。