短距视频信号无线通信研究

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1背景

短距离无线通讯技术，作为传输信息的最新科技成果，已经深入影响了人们消费、生存等每一个方面，并且它以很多设备为中心，对人类的日常生活和社会前进将会产生愈加重要和日趋深远的影响。例如RFID无线通讯设备、蓝牙无线通讯设备。短距离无线通讯的主流技术包括：IEEE802.11b通讯协议，UWB无线通讯，高速WPAN，低速ZigBee，低速WPAN等。无线通讯设备具有制作成本比较低、功率消耗低和对等通信这三个特点，它是短距离无线通讯设备的最大特征和优势。

2设计原理

无线传输网络包含从节点B、C和主节点A，实现从节点B、C到主节点A的视频图像传输。传输的视频图像为彩色的图像，由带有AV输出端口的彩色摄像头提供。每个从节点预先准备一个AV视频输入(莲花RCA)插口，用一根AV连接电缆与摄像头AV输出端子连接。每个节点天线的方向必须保证水平，并且保证每个节点在水平方向上都能达到规定要求的通讯传输距离。设计原理如图1所示。

3电路设计

电路包括发射电路和接收电路，总电路图如图2所示。发射电路，由LC晶体振荡器、二极管、AT89c51单片机等构成，由开关控制发射的图像信号。发射电路采用的载波信号是由LC晶体振荡电路产生的，采取改进型的电容三点式振荡电路模型，调制信号的生成方法是用变容二极管的方法直接调频[1]。接收电路，也是由晶体管、二极管和AT89c51单片机组成，由开关控制接收从发射模块传输过来的图像信号，从而更稳定的使其显示在输出终端上。为了使接收机具备很高的灵敏度，接收电路采取的晶体管是高频低噪声的。而且为得到稳定的电压增益，选取的是共射放大电路。即高频信号被天线接收到后，通过放大器使小信号变成大信号，然后再把信号送进混频电路混频，解调后再传输到原电路。

4软件设计

软件设计流程为：先使用外部设备进行按键检测(一般是低电平有效)，避免在接下来的仿真结果中出现误差。按下key0开关控制B、C通道的切换，使主节点A分别接收从节点B或C拍到的视频图像显示在输出终端上；按下key1开关控制叠加后B、C通道的切换，使B和C接收到的图像叠加后显示在输出终端上；按下key2开关使C作为B的中继点，按下key3开关使C作为C的中继点。本设计的软件设计流程如图3所示[2-3]。

5系统测试

进行系统测试时，首先进行硬件测试，避免出现较大误差。系统测试结果如图4所示，从图中可以看到叠加结果和AV摄像头拍到的图像是一样的。测试过程中尽量减少系统干扰的影响，隔离数字信号和模拟信号，在终端处用滤波来隔离掉高频噪声，提高模拟信号部分的质量并防止模拟的部分受到干扰；用信号线连接视频，并且使传输高频视频信号的抗干扰能力增强；将发射设备、接收设备、终端等与地面进行隔离，并且在传输过程中远离一些电源和有辐射的设备，从而防止在旁边产生干扰，进而减少电磁的干扰，并提高信号的质量[4]。

作者:王珍凤 王建飞 单位:铜陵学院

参考文献：

[1]朱永涛,李中伟.基于Proteus仿真的无线电机控制系统设计[J].中国现代教育装备,2011(15):29-30.

[2]皮大能,南光群,刘金华.单片机课程设计指导书[M].北京：北京理工大学出版社,2010.

[3]蒋伊乐,张江鑫,颜晓永.3G车载视频传输模块的设计与实现[J].电子设计工程,2015(15):131-134.

[4]杜翔宇.视频监控系统故障排除的几点技巧[J].智能建筑与城市信息,2013(2):75-76