数字微波监控系统——视音频信号无线传输的研究与实现

摘要

最初的微波通信系统主要是倾向于模拟方式，但随着科技的不断的发展和应用领域的高要求，通信技术由模拟向数字转换是必然。由于数字微波通信具有频率高，频带宽，传输信息量大的特点，所以被广泛应用于各种通信领域，包括微式，在灵活性、抗灾性和移动性等方面也具有其它传输方式所无法比拟的优点。 随着数字视频音频信号压缩处理技术的发展和完善，使这些理论在应用的过程中具有质量高、频谱利用率高的优势。因此在重要场所的安全监控或工业现场本论文讨论了数字微波通信技术的特点及相关理论，介绍了MPEG-2压缩编码原理和基本的压缩方法，并提出了一种硬件的实现方案。同时讨论了基于MPEF-2标准的包含前向纠错能力的信道编解码方案，分析了其原理并给出具体实现的方码用硬件方式来实现MPEG-2标准的的数据流，其目的是最大限度的压缩视频和音频信号，适合恒参信道容量的传输。利用现场可编程门阵列FPGA实现了信道编解在无线传输的过程中能够抗干扰和减少误码产生的机率。无线收发基于数字微波通信系统理论，涵盖以16QAM数字调制与解调理论和混频相关技术，从而实现一个简单的点对点的无线传输系统。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题背景

1.2国内外数字微波通信技术的发展现状

1.3图像及语音信号压缩编码技术的发展

1.3.1图像编码技术的发展

1.3.2语音编码技术

1.4数字微波通信技术和MPEG-2标准的应用

1.4.1数字微波通信的应用

1.4.2 MPEG-2标准的应用

1.5研究内容

1.6研究意义

第2章数字微波通信

2.1数字微波通信发信方案的选择

2.1.1微波直接调制发射机

2.1.2中频调制发射机

2.2数字微波通信

2.2.1基带信号的码型

2.2.2调制与解调

2.2.3发射和接收原理

2.3数字微波通信的主要技术指标

2.4小结

第3章MPEG-2视音频压缩编码标准

3.1数字视音频压缩技术的发展

3.1.1数字视音频压缩技术的出现

3.1.2选择MPEG-2的理由

3.2 MPEG-2的系统

3.2.1系统的定义

3.2.2系统的任务

3.2.3系统的要点

3.2.4系统的复用和解复用

3.3.MPEG-2的视频编码

3.3.1 MPEG-2帧间编码结构

3.3.2 MPEG-2视频编码方式

3.4 MPEG-2的音频编码简介

3.5小结

第4章系统硬件设计的实现

4.1系统的基本结构框图

4.2硬件功能简介

4.2.1视频与音频解码

4.2.2压缩编码

4.2.3调制发射

4.2.4接收解调

4.2.5 MPEG码流解复用和压缩解码

4.2.6终端显示

4.3小结

第5章软件实现

5.1视/音频信号采集部分的软件实现

5.2信道编解码算法的实现

5.2.1加扰与解扰

5.2.2 RS编解码

5.2.3交织与解交织

5.2.4卷积编解码

5.3接收和发射部分的仿真结果

5.3.1发射部分仿真原理图和结果

5.3.2接收部分仿真原理图和结果

5.4小结

第6章总结及展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

附录A