基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法及实现

发布时间：2020-05-01 00:05

【摘要】：随着无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在军事和民用领域的应用越来越广泛,与无人机配套的图像传输系统也越来越受到人们的关注,而无线传输过程中无人机传输的图像信号易受干扰,无人机负载量有限,同时人们对传输图像的质量以及实时性要求越来越高,这使得无人机图像传输正成为当前研究的热点。传统的无人机与地面接收机之间的信道编码采用Turbo码、LDPC(Low Density Parity Check Code,LDPC)码等。Turbo码和LDPC码译码复杂、实时性不足,硬件成本高。针对这一现状,本文提出了基于格雷码的无人机图像传输自适应译码算法,并实现了基于该算法的图像传输系统。该系统能够在一定距离内将图片清晰快速还原给地面指挥人员。主要内容如下:首先针对传统的无人机图像传输的信道编解码中存在的译码复杂度高,实时性不足,硬件成本高的缺点,并结合无人机图像传输的可靠、实时传播需求,提出了基于格雷码的自适应译码算法。格雷码码长短、能量集中、译码复杂度低、运算速度快、可靠性好。格雷码硬判决译码精度稍差,但运行速度较快。软判决译码精度高,但运行速度较慢。结合这一特性,依据奇偶校验位将格雷码的硬判决和软判决相结合,设计了基于格雷码的自适应译码算法,并将混合自动请求重传机制(Hybrid Automatic Repeat request,HARQ)引入格雷码的自适应译码机制中,以提高格雷码自适应译码算法的译码精度。其次,在格雷码自适应译码算法的基础上,并依据无人机图传系统的功能需求,即发射端需要做到采集图像信息、压缩、编码、调制图像信息、无线传输信息,接收端需要做到信号解调、译码、解压并还原图像信息,设计了将MSP430F149作为编解码模块,将SI4432模块作为发射接收装置的无人机图像传输系统。MSP430F149对数据进行格雷码自适应译码,SI4432对数据进行发射和接收,PC端下发显示图像数据。最后,仿真结果表明:该译码算法能够提高无人机图像传输的可靠性、实时性,是一种可行的方案。硬件实现可有效地抵抗各种信号干扰,降低成本,最终实现UAV高质量图像传输。
【图文】：

的图像实时、可靠的传输到接收端［２８１。在设计无人机通信系统时，不仅要满足系统逡逑需求，，而且要做到完整。根据对无人机图像传输的应用现状以及资料分析无人机通逡逑信系统的模型如图１－１所示。逡逑在无人机图像传输系统中，采用格雷码可以提高图像传输系统的可靠性。无人逡逑机通信信道是一个非常复杂的动态信道。信号从发射机发射出去到接收机接收的过逡逑程中，会经历不同的路径。不同的路径拥有不同的信号干扰，会导致信号在传输过逡逑%煎五

本文编号：2646328