基于扩频技术的无线图像传输系统应用研究

摘要

图像无线传输技术已经由电视广播时代的模拟传输技术发展到目前的数字传输技术，虽然图像的无线数字传输技术已经得到了广泛的应用，但是主要应用于民用设备，且传输距离有限。本论文主要研究基于扩频通信技术的图像传输方案，并设计一种适用于海上或是偏远地区等无现代通信网覆盖地区的点对点的无线图像传输系统，给出其硬件实现方案。
　　首先对扩频理论进行了研究，建立扩频通信系统的模型并在MATLAB平台上进行仿真，提出了一种利用IQ调制器实现直接序列扩频的零中频调制技术，大大简化了发射和接收通道的设计，给出了无线图像传输系统的硬件实现方案。以Altera的FPGA为控制核心，结合DA、AD、IQ调制器和IQ解调器等元器件设计了扩频调制的基带处理单元，并且实现了扩频、解扩的功能。本文采用OQPSK调制解调方式。由于射频单元也是无线图像传输系统的一个重要组成部分，笔者也对射频电路进行了详细的设计和调试，完成了基带处理单元与射频单元的设计，并进行了系统测试，最终实现了静态图片的无线传输。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 论文的研究背景

1．1．1 研究背景

1．1．2 选题意义

1．2 国内外研究现状及发展趋势

1．2．1 基于802．11标准的无线图像传输

1．2．2 基于3G网络的无线图像传输

1．2．3 基于宽带固定无线接入技术的无线图像传输

1．2．4 其他无线图像传输技术

1．3 论文结构和作者在论文的工作

1．3．1 论文结构

1．3．2 作者在论文中的工作

第2章 无线扩频通信技术原理及仿真

2．1 扩频通信理论基础

2．2 扩频通信模型及仿真分析

2．3 QPSK调制解调原理及仿真分析

2．3．1 DQPSK调制与解调

2．3．2 OQPSK调制、解调

2．4 双通道OQPSK直接序列扩频系统

2．5 本章小结

第3章 基带单元电路设计实现

3．1 基带处理发射部分的设计

3．1．1 功能需求

3．1．2 元器件的选用介绍

3．1．3 原理图分析介绍

3．1．4 FPGA硬件设计及VHDL编码仿真

3．2 基带处理接收部分的电路

3．2．1 接收部分电路原理

3．2．2 零中频接收机的特性分析

3．2．3 元器件的选用介绍

3．2．4 原理图分析介绍

3．2．5 关键部件的FPGA算法设计

3．3 本章小结

第4章 射频电路设计实现

4．1 发射通道指标分析及器件选取

4．2 发射上变频电路设计原理图分析介绍

4．3 发射通道射频放大及滤波电路设计

4．4 发射本振电路的设计与仿真

4．5 发射通道射频部分实际测试结果分析

4．5．1 本振信号的测试指标

4．5．2 发射信号的测试指标

4．6 接收通道指标分析及下变频电路设计

4．7 低噪放电路设计电路设计

4．8 IQ解调下变频电路设计原理图分析介绍

4．9 接收通道本振电路设计与仿真

4．10 接收通道射频电路指标测试结果

4．11 本章小结

第5章 接口及电源电路设计实现

5．1 计算机与MCU通信接口设计

5．2 高速数据接口设计

5．3 电源部分电路设计

5．3．1 电源需求分析

5．3．2 电源电路设计

5．4 本章小结

第6章 软件设计及系统测试

6．1 MCU主控程序

6．1．1 ATmega16控制程序

6．1．2 Attiny13单片机的程序

6．2 上位机软件程序

6．3 系统测试流程

6．4 图片传输与接收实际测试效果

6．5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间所发表的论文

致谢