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COFDM无线数字图像传输系统典型应用


一、 概述          

伴随着国际通信技术的迅猛发展,COFDM调制技术也应运而生,以及TDS-OFDM技术为基础的DMB-TH国家标准推行,使得“高速运动中”和“非视通条件下”实现高质量实时图像和数据传输得到了长足的发展。无线数字图像传输系统采用了先进的OFDM调制解调技术、信道编码技术,并结合数字图像压缩MPEG2/MPEG4等多媒体网络传输技术,能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点,为指挥、抢险、侦察、野外作战等应急通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案,广泛应用于公安、武警、消防、野战部队等军事部门和广电、城市管理、人防、交通、海关、油田、矿山、水利、电力、地质、金融等国家相关部门。    

二、 系统特点和优势   

无线数字图像传输系统设备采用先进的COFDM(信道编码的正交频分复用)全数字调制解调技术,具备以下特点: 

1、绕射功能:在城区内车辆之间支持2-5公里移动中传输;在建筑屋顶与车车 辆/人员这间支持5-30公里移动中传输。 

 2、移动速度:支持200公里/小时高速移动传输。 

3、传输速率:支持高清晰度音视频和高速数据。 

4、水面传输:在海岸与船艇这间传输距离40公里以上。  

5、远距离传输:支持地面全向传输100公里以上,机载传输200公里以上。

 6、携带方式:发射机可单兵背负、车载、船载、机载使用。    

系统优势:  

1、抗多径能力,适合在城区、城郊、建筑物内等非通视和有阻挡的环境中应 用,表现出卓越的“绕射”“穿透”能力  

2、适合高还移动传输,可应用 于车辆、船舶、直升机/无线人机等平台 

3、适合高速数据传输,满足高清晰度音视频的传输 

4、在复杂电磁环境中,抗干扰能力和抗衰落能力强 

5、系统设计实用性好、可靠性高

三、 系统传输结构   

根据系统传输结构特点,可以分为以下4类:点对点应用,点对多点应用、多点对多点应用和多点接力 

 1、点对点:使用一套无线数字图像传输系统,同一个前端发射系统和一个接收系统组成,这种应用最为广泛,大部分使用都是采用该结构

2、点对多点  

点对多点应用一般有两种方式:   一发多收,即一点发多点收     其实这种方式为点对点应用的延伸。一个发射前端只占有一个传输通道,接收系统由多个频段接收机组成。


多发一收      

采用这种结构,必须采用频分方式,由多个不同频点的发射机组成前端发射系统,而接收系统内里必须能接收到不同频段发射机传回来的信号。

3、多点对多点        

多点对多点,指的是由多个不同频点的发射前端和接收系统组成的应 用网络,系统比较复杂,成本较高,一个中等以上的城市采用多点对多点的网络结构,可以将多个部门的图像共享,传输多路图像。

4、多点接力      

多点接力,指的是同多个不同频点的发射前端和接收系统组成的应用网络。      适合军队、边防武警等部队训练和实战中的机动灵活特点,将前方的图像传输到指定后方接收地。

四、 系统工作方式  

根据系统工作方式则可以分为下列几种方式应用:人到车,车到车,车到指 挥中心,人到车到转信台到指挥中心,舰船、飞机到指挥中心和全城联网覆盖(移动基站覆盖方式)   

1、人到车应用    

一般的,在某些部门使用无线数字图像传输系统,由工作人员携带前端设备,如军队的侦察人员、消防部门的消防和搜救队员以及公安部门的刑侦队员等,工作人员采用专用背架背负发射前端设备,将信号从各种现场(建筑物内,街道,广场,战场等)传到后方的指挥车或者直接传到指挥中心,这种应用方式主要是受到发射机功率的限制,因为人员携带设备在功耗和功率上都必须降低要求,对发射机的供电和天线的长度以及设备的体积和重量都要综合考虑,因此,传输距离较短。 
            背负式发射前端到指挥车        

2、车到车应用  

车到车方式,一般在军队和公安等部门使用比较广泛,由于发射前端安装在机动车上,从而能够保证有正常的供电系统,可以在机动车上合用大功率发射机,从而提高传输距离,在地市环境同一路面,有阻挡的情况下,最小传输距离可以达到2公里,最大传输距离可以达到4公里,在城市环境同一路面,无阻挡情况下,车到车之间的最小传输距离可以过到5公里,最大传输距离可以达到7公里。   

车载接收系统可以使用带升降杆和高增益全向天线结合的方式,接收天线的高度越高,传输距离越远,因此,车载接收系统使用车载天线也要尽可能的使用高增益天线,并尽可能使用大型车辆及升挂设备。
3、车到指挥中心应用  

车到指挥中心,一般指的是发射前端安装在机动车上,而接收系统安装在指挥中心,这和车到车方式类似,但由于接收系统安装在指挥中心,也就有条件安装在比较高的位置上,这样,其覆盖范围大大提高。如果安装接收天线的高度达到100M,则在有楼群阻挡的情况下,无线数字图像实时传输系统能够传输5-10公里,最远传输距离可以达到20公里。如果高度达到200米,则可以在有阻挡的情况下可以传输20公里,而在无阻 挡的情况下,一般有效距离为50公里以上(视距传输),如果传输环境理想,最大可以传输100公里远。车到指挥中心这种工作方式,适合在大、中型城市使用,也可以作为一种中继方式使用,适合公安、消防、人防、军队和城市管理指挥车等应用。

4、人到车、车到转信台、转信到指挥中心应用           

人到车、车到转信台、转信到指挥中心方式,一般在军队、公安、城 市管理、人防等部门使用比较广泛,工作人员携带前端设备,将信号从各种现场(建筑物内,街道,广场,战场)传到机动指挥车,利用机动车上较大功率发射机,向处安装条件更高的位置上的基地转信台传送信号,并由基地转信台将信号发送到指挥中心,从而极大的提高传输距离

5、舰船、飞机到指挥中心应用       

舰船、飞机到指挥中心和车到指挥中心类似,一般发射前端安装在舰船或飞机上,而接收系统安装在指挥中心。和车到指挥中心相比,飞机离地面较高,舰船水面空间较开阔,所以其传输环境建筑物遮挡相对较轻,同时飞机和舰船移动方向相对来说比较容易定位。所以结合定向高增益全向天线,其覆盖范围大大提高。

6、全城联网覆盖应用(移动基站覆盖方式)           

全城联网覆盖是采用以上介绍的点对点、点对多点和多点对多点组网 方式,构造各个基站,然后结合COFDM(或微波)中继、卫星中继、光纤和网络中继,以及差频中继,将各个基站连接到中心站,从而构造覆盖整个大城市、特大城市的无线移动视频监控。