基於SDR的高解析度、低延遲視頻傳輸在無人飛行器上的應用
OFweek安防網訊 集成式射頻（RF）捷變收發器不僅廣泛用於蜂窩電話基站的軟體定義無線電（SDR）架構，如多業務分散式接入系統（MDAS）和小基 站單元等，也適用於工業、商業以及軍事應用中的無線高清視頻傳輸，如無人飛行器（UAV）應用。
本文將剖析使用AD9361／AD93642，3集成式收發器IC實現寬頻無線視訊訊號鏈的過程，以及傳輸的資料量、相應的RF佔用信號頻寬、傳輸距離和發射功率。文中還將描述OFDM實體層的實現，並列出用於避免射頻干擾的跳頻時間測 試結果。最後，我們將討論Wi－Fi和RF捷變收發器在寬頻無線應用方面的優缺點。
信號鏈
圖1所示為採用AD9361／AD9364和BBIC的簡化無線視頻傳輸方案。攝像機捕捉到影像，並通過乙太網、HDMI、USB或其他介面將視頻資料發送至基帶處理器。圖像編碼／解碼可通過硬體或FPGA處理。RF前端包括RF開關以及連接到可程式設計集成式收發器的LNA和PA。
圖1．無線視頻傳輸示意圖。
需要傳輸多少資料
表1列出了未壓縮資料速率和壓縮資料速率之間的顯著差異。通過使用高效視頻編碼 （HE VC） 技術，也就是H．265和MPEG－H第2部 分，可以降低資料速率並節省頻寬。H．264是目前最常用於錄影、壓縮及視頻內容分佈的格式。它體現了視訊壓縮技術的巨大進步，並且在未來有可能接替現已廣泛使用的AVC（H．264和MPEG－4第10部分）技術。
表1總結了不同視頻格式下的未壓縮和已壓縮資料速率。其假設 條件是視頻的位元深度為32位，畫面播放速率為60 fps。在1080p的例子中， 壓縮後的資料速率為7．45 Mbps，這樣的資料率才會更加容易地被 基帶處理器和無線實體層進行處理。
表1．壓縮資料速率
信號頻寬
通過改變採樣速率、數位濾波器和抽取參數，AD9361／AD9364可支援的通道頻寬範圍為低於200 kHz到56 MHz。AD9361／AD9364為 零中頻收發器，具有用來發射複數資料的I通道和Q通道。複數資料含有實部和虛部，分別對應I通道和Q通道，它們位於同一頻帶上，因此其頻譜效率是單通道頻譜效率的兩倍。壓縮視頻資料可以映射到I和Q通道以創建星座點，也就是符號。圖2顯示了一個16QAM的例子，每個星座點符號代表四個二進位比特。
圖2． 16 QAM星座圖。
本文將剖析使用AD9361／AD93642，3集成式收發器IC實現寬頻無線視訊訊號鏈的過程，以及傳輸的資料量、相應的RF佔用信號頻寬、傳輸距離和發射功率。文中還將描述OFDM實體層的實現，並列出用於避免射頻干擾的跳頻時間測 試結果。最後，我們將討論Wi－Fi和RF捷變收發器在寬頻無線應用方面的優缺點。
信號鏈
圖1所示為採用AD9361／AD9364和BBIC的簡化無線視頻傳輸方案。攝像機捕捉到影像，並通過乙太網、HDMI、USB或其他介面將視頻資料發送至基帶處理器。圖像編碼／解碼可通過硬體或FPGA處理。RF前端包括RF開關以及連接到可程式設計集成式收發器的LNA和PA。
圖1．無線視頻傳輸示意圖。
需要傳輸多少資料
表1列出了未壓縮資料速率和壓縮資料速率之間的顯著差異。通過使用高效視頻編碼 （HE VC） 技術，也就是H．265和MPEG－H第2部 分，可以降低資料速率並節省頻寬。H．264是目前最常用於錄影、壓縮及視頻內容分佈的格式。它體現了視訊壓縮技術的巨大進步，並且在未來有可能接替現已廣泛使用的AVC（H．264和MPEG－4第10部分）技術。
表1總結了不同視頻格式下的未壓縮和已壓縮資料速率。其假設 條件是視頻的位元深度為32位，畫面播放速率為60 fps。在1080p的例子中， 壓縮後的資料速率為7．45 Mbps，這樣的資料率才會更加容易地被 基帶處理器和無線實體層進行處理。
表1．壓縮資料速率
信號頻寬
通過改變採樣速率、數位濾波器和抽取參數，AD9361／AD9364可支援的通道頻寬範圍為低於200 kHz到56 MHz。AD9361／AD9364為 零中頻收發器，具有用來發射複數資料的I通道和Q通道。複數資料含有實部和虛部，分別對應I通道和Q通道，它們位於同一頻帶上，因此其頻譜效率是單通道頻譜效率的兩倍。壓縮視頻資料可以映射到I和Q通道以創建星座點，也就是符號。圖2顯示了一個16QAM的例子，每個星座點符號代表四個二進位比特。
圖2． 16 QAM星座圖。