无线高清图像传输系统方案
适合高速数据传输,速率一般大于4M bps-24Mbps[根据调制方式而定],满足高质量视音频的传输。高质量的视音频除对摄像机的要求外,对编码流、信道速率要求十分高。一般的数字微波,扩频微波传输中,虽然采用MPEG2编码,但信道多采用2M速率,如E1,使得解码后的图像分辨率一般为352×288,无法满足后期图象分析、存储、编辑等要求。
COFDM技术每个子载波可以选择QPSK、16QAM、64QAM等高速调制,合成后的信道速率一般均大于4M bps。因此,可以传输MPEG2中4:2:0、4:2:2等高质量编解码,接收端图像分辨率可达到576×720或1920×1080等满足后期分析、存储、编辑等要求。
3、在复杂电磁环境中,COFDM具备优异的抗干扰性能。
对抗频率选择性衰落或窄带干扰及信号波形间的干扰性能优越,通过各个子载波的联合编码,具有很强的抗衰落能力。在单载波系统中(如数字微波,扩频微波等),单个衰落或干扰能够导致整个通信链路失败,但是在多载波COFDM系统中,仅仅有很小一部分子载波会受到干扰,并且这些子信道还可以采用纠错码来进行纠错,确保传输的低误码率。
装备了COFDM技术的无线图传机动指挥车,能够确保高速移动、抗衰落及多径干扰下的稳定传输与实时监控(移动速率可达150公里/小时),提供广播级DVD质量的高清晰图像,强大的非视距传输能力,非常适合称为难度极大的“峡谷通信”的城市阻挡环境应用,无需天线定向。实现音视频数字化传输,实时图像传输,采集发射端体积小,机动性强,灵活方便,单兵式链路传输距离,市区可以达到1--5公里。基站传输可达5--50公里。
COFDM无线图像传输系统优点：
1、在窄带带宽下也能够发出大量的数据：COFDM技术能同时分开至少1000个数字信号，而且在干扰的信号周围可以安全运行的能力将直接威胁到目前市场上已经开始流行的CDMA技术的进一步发展壮大的态势，正是由于具有了这种特殊的信号“穿透能力”使得COFDM技术深受欧洲通信营运商以及手机生产商的喜爱和欢迎，例如加利福尼亚Cisco系统公司、纽约Flarion工学院以及朗讯工学院等开始使用，在加拿大Wi-LAN工学院也开始使用这项技术。
2、COFDM技术能够持续不断地监控传输介质上通信特性的突然变化：由于通信路径传送数据的能力会随时间发生变化，所以COFDM能动态地与之相适应，并且接通和切断相应的载波以保证持续地进行成功的通信。
3、 该技术可以自动地检测到传输介质下哪一个特定的载波存在高的信号衰减或干扰脉冲，然后采取合适的调制措施来使指定频率下的载波进行成功通信。
4、COFDM技术特别适合使用在高层建筑物、居民密集和地理上突出的地方以及将信号散播的地区。高速的数据传播及数字语音广播都希望降低多径效应对信号的影响。
5、 可以有效地对抗信号波形间的干扰，适用于多径环境和衰落信道中的高速数据传输。当信道中因为多径传输而出现频率选择性衰落时，只有落在频带凹陷处的子载波以及其携带的信息受影响，其他的子载波未受损害，因此系统总的误码率性能要好得多。
6、通过各个子载波的联合编码，具有很强的抗衰落能力。COFDM技术本身已经利用了信道的频率分集，如果衰落不是特别严重，就没有必要再加时域均衡器。通过将各个信道联合编码，则可以使系统性能得到提高。
7、 COFDM技术抗窄带干扰性很强，因为这些干扰仅仅影响到很小一部分的子信道。
8、 可以选用基于IFFT/FFT的OFDM实现方法。
9、 信道利用率很高，这一点在频谱资源有限的无线环境中尤为重要；当子载波个数很大时，系统的频谱利用率趋于2Baud/Hz。
公共安全突发性事件一般包括:战争、地震、台风、洪涝、特大交通安全事故、飞机失事、火车出轨、客轮遇险、特大建筑质量安全事故、民用爆炸物品和危险化学品特大事故、生物恐怖事件、山体崩塌滑坡、其他特大安全事故等。
这类重大突发性事件的共同特点一是突然性,二是没有预见性或难以预见。因此我们必须在平时制定相应的应对预案,以加强对此类事件的监控;除避免事件发生外,一个重要目的是:对突发事件顺利实施应急救援和监控。信息和网络技术的应用是应急救援预案设置工作的一项重要内容,是保证突发事件应急指挥和处理所必须的硬件。只有在一个有效、高速、安全的现代信息网络上才能实现快速反应,从而达到应急指挥和监控的目的。
应急通信不同于常规通信,往往是在公用通信网络覆盖不到、遭遇战争或突发事件破坏、失去部分效力等特殊情况下才派上用场,具有一定的突发性、复杂性,要求通过各种传输手段和组网方式,提供临时、有效的解决方案,成为公用网络的延伸、补充或自成网络,实现特殊情况下的通信畅通无阻。目前专用于应急抢险通信的设备很少,且基本上是针对公网设计的,无法满足各行业用户及专网用户对应急通信的的一些特殊要求。同时普通的应急通信设备通常只提供或有线或无线的窄带的基于语音的通信方式。 COFDM无线图像传输设备是目前既能有效改善应急现场传输条件,又能满足应急现场较高的通信需求,实现数据、话音、动图实时传送较为理想的应急通信设备。
应急指挥通信系统一般包括固定指挥通信部分和机动指挥通信部分,机动部分由背负式单兵、小型信息采集车和中型信息保障车组成。在事发现场或其他重要场合,灵活机动的背负式单兵把在最前端采集到的图像和语音信息通过无线图传方式传到一定距离(覆盖范围1--5公里)外的小型信息采集车;小型信息采集车(覆盖范围5--20公里)可将自身采集的图像和语音信息或背负式单兵传来的信息在车内的监视器进行图像信号的显示,同时通过无线图传方式有选择的传给中型信息保障车;中型信息保障车(覆盖范围5--50公里)可将自身采集的图像和语音信息或小型信息采集车传来的信息在指挥车内的监视器进行图像信号的显示,同时通过无线图传方式有选择的传给固定指挥中心,从而实现快速、灵活的现场指挥调度。
把图像监控系统安装在可以高速移动和机动的指挥车上,这就将应急指挥的监控范围和应急程度大大提高,由无线数字图像传输电台组成的车载图像传输系统,主要目的是用于应急指挥中心对机动指挥车辆以及机动指挥车之间的数据语音和图像实时传输。使指挥机关和领导能在指挥中心或在办公室中甚至首长车内看到实时传输的现场图像,如亲临现场,及时了解重大突发事件现场实况,做出准确的分析判断,达到实时指挥,提高决策系统的快速准确性,增强快速反应能力、指挥能力和突发事件的处置能力。因此保证信息的可靠、安全和实时快速传输是该系统的核心要求。无线数字图像通信系统的应用,对于提高应急指挥快速反应能力,打击恐怖活动,打击各种犯罪,维护社会安定,保障人民生活安全,有效处理各种突发事件,具有重要的社会意义。
1、无线视频传输系统前端需求
（1）图像传输前端设备分为便携、车载两种类型。
（2）要求无线图像传输前端采用COFDM调制技术和H.264/MPEG2图像压缩技术，以确保传输的高性能和图像的高质量。
（3）所有前端都要求具有非视距、运动中传输的功能；
（4）图像传输前端设备必须使用通用视频接口或高清视频接口，即可以接普通模拟摄像机和高清数字摄像机，也可以连接摄像头（包括头盔式摄像机）和专用夜视、红外及热成像仪等军用图像采集设备，还可以连接专业摄像机；
（5）便携型设备要求使用军用标准背架；
（6）便携型设备必须采用全封闭式防爆机箱，机壳具有防暴，防尘，防水，防震功能；
（7）便携型设备的视频和音频接口，电源接口一律使用军用标准插头，以防止误插损害设备；
（8）便携型主要用于地面人员或配普通车辆进行实况信号传输，也可在水面航行的船舶上进行实况传输，传输距离在通视条件下要求不低于10公里，非通视条件下不低于4公里，载体运动速度要求不低于每小时80公里；
（9）车载型主要用于陆地、水上大范围视频传输。要求其和便携型设备有通用射频接口，车载型主要利用便携型设备发射机，内置功率放大器对其射频信号进行放大，大大降低装备经费；
（10）车载型传输设备便于安装、撤收和携带。传输距离在通视条件下不低于35公里，非通视条件下传输范围5公里，载体运动速度不低于每小时80公里；
2、无线视频传输系统接收机功能需求
（1）采用全向天线接收；
（2）采用分集天线接收，使用两根天线接收，可以使用全向天线和定向天线的不同组合，方便工程安装，利用定向天线可以提高增益，扩大传输范围；
（3）能够同时输出图像、声音信号；
（4）接收机备数字HDMI接口及模拟接口，可以支持二路视频输出。
系统采用全数字传输方式，由图像传输前端设备（便携、车载）、接收设备组成；
1、图像传输前端设备
（1）便携型无线视频传输系统前端组成包括：便携天线、全向高增益车载天线、图像前端发射模块（发射机）、电池组、便携背架；
（2）车载图像传输前端组成包括：车载天线、功率放大器模块、电源电池组、车载安装机架等；
2、接收设备
接收设备包括：分集天线、馈线、避雷器、功分器、接收机、电源、接地装置等。
无线视频传输系统的无线前端设备能够提供：在陆地、空中进行视频实时传输；支持时速150KM/h以上的移动中传输；支持市区内有建筑物遮挡情况下5-10Km的非视距传输，支持市区内无遮挡情况下10-35KM的视距内运动中传输。支持空中直升机空管高度全市范围内的视频传输。
八.系统总体方案设计
1、产品特性及相关要求
利用国际先进的COFDM调制技术，最新一代无线图像传输设备，有便携式、船载式、车载式和空中机载式，能实现在高速运动中“非通视条件下”高质量图像的高速实时传输，在大型的军事演习、现场新闻采集、实况转播、实时动态监控等应用领域中使用户获得理想的效果！在室外、室内、车上、船上、空中，都可以将高质量的数字图像信号传到数字无线转播车、数字无线演播室或指挥中心。该产品使用灵活方便，适合各种应用环境，可根据需要对设备频率、功率等多种参数进行设置。
2、需求分析：
（1）将活动现场的实时图像通过无线信号传回电视台控制中心；采用扣板式到直播车、直播车到电视台控制中心的中继方式；
（2）无线信号设备必须为COFDM调制模式，具有NLOS非视距绕射功能；
（3）发射机为车载式装置；发射机暂定为30W功率发射，以满足远距离信号传输，弥补信号衰落。
（4）图像的质量需达到HD1080I高清画质，传输帧率达到30帧/秒。
3、系统示意图
4、系统概述
本方案以无线扣板式高清图像传输系统与无线车载式远距离高清图像传输系统结合，来实现电视台现场活动采集的图像信号通过无线传回电视台控制中心。工作人员持有专业肩扛摄像机，扣板式发射机卡入专业肩扛摄像机，将活动现场采集的图像数据传回转播车；转播车装置有车载式远距离高清图像传输系统，将信号转发至电视台控制中心。
无线扣板式高清图像传输系统的传输距离是非视距1~3公里；无线车载式远距离高清图像传输系统的传输距离是非视距5~30公里；传输距离是以地理环境及接收高度为比例标准，接收端天线架越高或地理环境越空旷，无线传输的距离就越远。全程的图像画质可达到全高清HD1080I（1920×1080），30帧/秒。
