基于变换域通信技术的视频传输系统设计

发布时间：2017-11-15 08:14

  本文关键词：基于变换域通信技术的视频传输系统设计

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【摘要】：随着现代战场电磁环境日复杂,战场业务丰富多样,传统的直接扩频通信系统有着频谱利用率低,抗干扰能力也有待加强的缺点。针对于复杂电磁环境下抗干扰性能和频谱效率优化的问题,提出了干扰环境下动态调整的变换域通信系统(Transform Domain Communication System,TDCS)。变换域通信技术采用认知无线电的理念,能够识别电磁环境中可用频谱,采用循环移位键控的高阶调制方式提高信息传输效率,实现复杂电磁环境下的干扰感知、频谱聚合和信息的高效传输。本文研究了变换域通信系统(TDCS)的基本原理和关键技术,分析了系统的相关性能。设计并开发了基于Altera DE3平台下FPGA发射机和接收机原理样机。借助视频采集、编码解码电路板和模拟上下变频模块搭建了基于TDCS的视频传输系统,实现了高请视频的可靠传输。本文研究的内容有:1、分析了变换域通信系统的基本原理、系统结构,阐述系统的各个模块基本原理。对频谱感知技术方式进行说明。分析了循环移位键控(Cyclic shift keying,CSK)调制技术和同步技术。针对于系统解调,分析了相关器,匹配滤波器和频域解调方式。2、分析了随机相位和频谱矩阵空穴数量对系统性能和参数的影响。仿真分析了变换域通信在高斯白噪声信道下的误码率性能。研究了TDCS系统在单音,多音干扰下的抗干扰能力,并比较分析了TDCS和直接扩频通信系统的通信效率和抗干扰性能。3、设计高清视频流的压缩和解码的相关参数,利用上位机程序控制高清视频流的编码和解码。对发射机的模拟上变频器件和接收机模拟下变频进行参数的设计、调试和测试。完成了不同板卡间的接口连接。4、完成了变换域通信系统的发射端和接收端的FPGA设计,系统包括发射端(视频采集模块、视频编码模块、基带模块,上变频模块)和接收端(下变频模块,解调模块,视频解码模块)。实现了解调匹配滤波器的动态调整。并对整机系统进行了调试和测试。设计完成了基于TDCS的视频传输系统,系统实现了1280*720P的高清视频的传输,并保证系统的干信比为30dB的情况下建立通信。经测试系统在信噪比EbN0为8dB时,系统的误码率控制在410?数量级以下。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TN919.8

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本文编号：1189019