适用于远距离传输的无人机无线图传系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种适用于远距离传输的无人机无线图传系统，解决了现有的无人机无线图传系统存在图像传输距离近的不足，其技术方案要点是，包括空中发射单元设备和地面接收单元设备；空中发射单元设备包括无人机本体、安装在无人机本体上的无人机摄像机和空中发射机，空中发射机包括AVS‑M编码模块、无线信道TDS‑OFDM调制模块、射频功率放大模块、预失真处理模块和发射天线；地面接收单元设备包括地面接收机和视频显示设备，地面接收机包括接收天线、螺旋滤波处理模块、无线信号低噪增强模块、无线信道TDS‑OFDM解调模块和AVS‑M解码模块；本实用新型专利技术具有能够在高速运动中及非视距条件下实现远距离高速实时视频数据传输的优点。

Unmanned aerial vehicle wireless graphic transmission system for long distance transmission

The utility model discloses a suitable UAV wireless image transmission system of long distance transmission, solve the UAV wireless image transmission system deficiencies in the existing image transmission distance, the technical proposal is, including air emission unit equipment and ground receiving unit equipment; air emission unit equipment including no installation without UAV camera and air transmitter body machine body, machine, air transmitter including AVS M encoding module, TDS wireless channel OFDM modulation module, RF power amplifier module, pre distortion processing module and a transmitting antenna; ground receiving unit equipment including ground receiver and video display device, the receiver comprises a receiving antenna, helix filtering module, wireless signal and low noise enhancement module, TDS wireless channel OFDM demodulation module and M decoding module of the AVS; The utility model has the advantages of long-distance, high-speed and real-time video data transmission in high speed motion and non line of sight conditions.

【技术实现步骤摘要】
适用于远距离传输的无人机无线图传系统
本技术涉及无线图传系统，更具体地涉及适用于远距离传输的无人机无线图传系统。
技术介绍
随着科技的发展，无人机的生产成本越来越低，因此，无人机以其无人员伤亡风险、生存能力强、机动性能好、使用方便等优势，能够较好地与各领域的专业知识相结合，而在越来越多的领域中得到了应用。现有无人机空地无线传输的信号主要包括图传信号和飞行控制信号。其中无线图传系统中，一般配备有模拟相机或数字相机、嵌入式中央处理器、大容量存储器、发射机和天线等设备；并且现有的无人机无线图传系统已经实现了高清图像的稳定传输，但是存在图像传输距离近、延时高、使用空间局限性大的不足和缺陷。针对上述问题，授权公告号为CN204633941U的中国技术专利公开了一种无人机高清远程低延时无线图像传输系统，其包括无人机空中单元设备和地面接收单元设备。其中，无人机空中单元设备包括无人机本体、二维云台、设置在二维云台上的高清运动摄像机、以及与高清运动摄像机连接的发射极；地面接收单元设备包括地面接收机和中继器。发射机包括H.264编码模块、发射机COFDM调制模块、发射机线性功放模块、发射机天线；中继器包括中继器接收天线、带通滤波器、中继器COFDM解调模块、中继器COFDM调制模块、中继器线性功放模块和中继器发射天线；地面接收机包括接收机天线、螺旋带通滤波器、低噪声放大器、接收机COFDM解调模块、H.264解码模块和高清显示屏。其中，中继器通过中继器接收天线与发射机的发射天线无线连接，中继器通过中继器发射天线与地面接收机的接收天线无线连接。无人机在执行空中拍摄时，通过设置在二维云台上的高清运动摄像机拍摄图像，高清运动摄像机拍摄的高清图像传入发射机，发射机通过H.264编码模块将高清图像信号编码后送入发射机COFDM调制模块进行信号调制，调制后的信号由数字信号转为模拟信号并送入发射机线性功放模块线性放大，放大后的模拟信号经过发射机天线发射出去；发射机发射出的射频信号被地面接收单元设备的中继器通过中继器接收天线接收，中继器接收天线接收信号后通过带通滤波器滤波去噪后进入中继器COFDM解调模块解调，解调后的信号再经过中继器COFDM调制模块调制，调制后的信号再经过中继器线性功放模块放大，最后由中继器发射天线发射出去。中继器传输出去的信号传送到地面接收机，地面接收机通过接收机天线接收信号，接收进来的信号送到螺旋带通滤波器进行滤波去噪，然后送入低噪声放大器进行信号放大，放大后的信号再送入接收机COFDM解调模块解调，解调出的信号经过H.264解码模块进行解码，最后解码出来的视频信号通过高清显示屏显示出来。系统传输过程中，根据传输距离的不同，中继器的数量为1到3台，采用1台中继器时系统非视距传输距离为40公里，当系统采用3台中继器时系统非视距传输距离达到100公里。上述技术方案是实现远距离高清图像传输的一种解决思路，即通过增加中继器的数量来增加传输的距离，所属领域的技术人员从其它思路出发，进行了技术上的延伸和拓展，并取得了不错的成绩。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种适用于远距离传输的无人机无线图传系统，具有能够在高速运动中及非视距条件下实现远距离高速实时视频数据传输的优点。本技术的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：适用于远距离传输的无人机无线图传系统，包括空中发射单元设备和地面接收单元设备，所述空中发射单元设备包括无人机本体、安装在所述无人机本体上的无人机摄像机以及空中发射机，所述地面接收单元设备包括地面接收机，所述空中发射机包括自适应通信连接于所述无人机摄像机以对接收自所述无人机摄像机的视频信号进行压缩编码处理并输出标准视频TS流的AVS-M编码模块、耦接于所述AVS-M编码模块以对接收自所述AVS-M编码模块的所述标准视频TS流进行多载波调制并输出射频信号的无线信道TDS-OFDM调制模块、耦接于所述无线信道TDS-OFDM调制模块以对接收自所述无线信道TDS-OFDM调制模块的射频信号进行放大处理并输出放大射频信号的射频功率放大模块以及耦接于所述射频功率放大模块以将接收自所述射频功率放大模块的放大射频信号向所述地面接收机发射的发射天线；地面接收机包括无线连接于所述发射天线以接收所述放大射频信号并将其输出的接收天线、耦接于所述接收天线以对接收自所述接收天线的放大射频信号进行抑制带外信号处理并输出带内信号的螺旋滤波处理模块、耦接于所述螺旋滤波处理模块以对接收自所述螺旋滤波处理模块的带内信号进行放大并输出放大带内信号的无线信号低噪增强模块、耦接于所述无线信号低噪增强模块以对接收自所述无线信号低噪增强模块的放大带内信号进行解调并输出标准视频TS流的无线信道TDS-OFDM解调模块、以及耦接于所述无线信道TDS-OFDM解调模块以对接收自所述无线信道TDS-OFDM解调模块的标准视频TS流进行解压还原处理并输出视频信号的AVS-M解码模块。通过采用上述方案，AVS-M编码模块和AVS-M解码模块所采用的AVS编解码技术具有在保证高的编码效率的基础上，复杂度较低的优点，并且AVS视频编码标准作为我国第一个拥有自主知识产权的音视频编解码标准，还具有许可政策简单和许可费用低廉的优点；无线信道TDS-OFDM调制模块采用的多载波零中频TDS-OFDM时域同步控制正交频分复用技术及信道编码LDPC前向纠错编码技术，在信道资源的分配上通过时域控制，频率上通过子载波来灵活分配给用户终端，具有超强的抗多径能力；无人机摄像机输出的视频信号经AVS-M编码模块编码处理、无线信道TDS-OFDM调制模块调制处理以及射频功率放大模块放大处理后，由发射天线发射至地面接收机；接收天线接收来自发射天线的射频信号并经螺旋滤波处理模块带外信号抑制处理、无线信号低噪增强模块的放大处理、无线信道TDS-OFDM解调模块的解调处理及AVS-M解码模块的解压还原处理后，输出由无人机摄像机拍摄的视频信号，实现了高速运动中、非视距条件下的远距离高速实时视频数据的传输。作为优选，所述空中发射机还包括耦接于所述射频功率放大模块以对接收自所述射频功率放大模块的放大射频信号进行预失真处理并输出预失真射频信号的预失真处理模块，所述发射天线耦接于所述预失真处理模块以接收所述预失真射频信号并将其发射至所述接收天线。通过采用上述方案，具有节约无人机无线图传系统的整体设备功耗的优点。作为优选，所述螺旋滤波处理模块采用多级数字带通滤波器。通过采用上述方案，具有带外信号抑制性较好、对其它频谱的兼容性较高的优点。作为优选，所述AVS-M解码模块包括视频信号接口和RS232接口。通过采用上述方案，方便用户同步拓展其它数据业务，也能够满足一点发射、多方接收、信息共享的效果。综上所述，本技术具有以下有益效果：本技术与现有技术相比，采用拥有我国自主知识产权的编码标准，能够减少专利许可的相关费用，同时具有提高无人机视频数据传输的安全性的优点；调制技术使用国际最先进的多载波零中频TDS-OFDM时域同步控制正交频分复用技术及信道编码LDPC前向纠错编码技术；实现了高速运动中、非视距条件下的远距离高速实时的视频数据传输。附图说明图1是本技术的工作原理图；图2是空中本文档来自技高网...

【技术保护点】
适用于远距离传输的无人机无线图传系统，包括空中发射单元设备和地面接收单元设备，所述空中发射单元设备包括无人机本体(10)、安装在所述无人机本体(10)上的无人机摄像机(20)以及空中发射机(30)，所述地面接收单元设备包括地面接收机(40)，其特征是：所述空中发射机(30)包括自适应通信连接于所述无人机摄像机(20)以对接收自所述无人机摄像机(20)的视频信号进行压缩编码处理并输出标准视频TS流的AVS‑M编码模块(31)、耦接于所述AVS‑M编码模块(31)以对接收自所述AVS‑M编码模块(31)的所述标准视频TS流进行多载波调制并输出射频信号的无线信道TDS‑OFDM调制模块(32)、耦接于所述无线信道TDS‑OFDM调制模块(32)以对接收自所述无线信道TDS‑OFDM调制模块(32)的射频信号进行放大处理并输出放大射频信号的射频功率放大模块(33)以及耦接于所述射频功率放大模块(33)以将接收自所述射频功率放大模块(33)的放大射频信号向所述地面接收机(40)发射的发射天线(35)；地面接收机(40)包括无线连接于所述发射天线(35)以接收所述放大射频信号并将其输出的接收天线(41)、耦接于所述接收天线(41)以对接收自所述接收天线(41)的放大射频信号进行抑制带外信号处理并输出带内信号的螺旋滤波处理模块(42)、耦接于所述螺旋滤波处理模块(42)以对接收自所述螺旋滤波处理模块(42)的带内信号进行放大并输出放大带内信号的无线信号低噪增强模块(43)、耦接于所述无线信号低噪增强模块(43)以对接收自所述无线信号低噪增强模块(43)的放大带内信号进行解调并输出标准视频TS流的无线信道TDS‑OFDM解调模块(44)、以及耦接于所述无线信道TDS‑OFDM解调模块(44)以对接收自所述无线信道TDS‑OFDM解调模块(44)的标准视频TS流进行解压还原处理并输出视频信号的AVS‑M解码模块(45)。...

【技术特征摘要】
1.适用于远距离传输的无人机无线图传系统，包括空中发射单元设备和地面接收单元设备，所述空中发射单元设备包括无人机本体(10)、安装在所述无人机本体(10)上的无人机摄像机(20)以及空中发射机(30)，所述地面接收单元设备包括地面接收机(40)，其特征是：所述空中发射机(30)包括自适应通信连接于所述无人机摄像机(20)以对接收自所述无人机摄像机(20)的视频信号进行压缩编码处理并输出标准视频TS流的AVS-M编码模块(31)、耦接于所述AVS-M编码模块(31)以对接收自所述AVS-M编码模块(31)的所述标准视频TS流进行多载波调制并输出射频信号的无线信道TDS-OFDM调制模块(32)、耦接于所述无线信道TDS-OFDM调制模块(32)以对接收自所述无线信道TDS-OFDM调制模块(32)的射频信号进行放大处理并输出放大射频信号的射频功率放大模块(33)以及耦接于所述射频功率放大模块(33)以将接收自所述射频功率放大模块(33)的放大射频信号向所述地面接收机(40)发射的发射天线(35)；地面接收机(40)包括无线连接于所述发射天线(35)以接收所述放大射频信号并将其输出的接收天线(41)、耦接于所述接收天线(41)以对接收自所述接收天线(41)的放大射频信号进行抑制带外信号处理并输出带内信号的螺旋滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴利峰，伍南鹏，胡曾千，
申请(专利权)人：深圳安谱信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44