基于COFDM的无线高清视频发射系统研究
发布时间：2023-12-04 18:59
在信息时代,人们愈发选择无线高清视频作为信息载体,但在一些应急通信领域,公用通信系统下的视频传输不再适用。应急通信系统不同于公用通信系统在于其应用场景具有一定的突发性、复杂性。应急通信基本要求是能通过快速便捷的手段迅速组网提供通信,它是公共网络的补充。而当今常见的高清视频通信系统大多是针对公网开发的,无法快速适应突发事件及复杂环境的特殊需求。本文为了补充视频通信系统的局限,设计了一款基于COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing)的无线高清视频发射系统。该系统优于其他视频通信系统主要在于采用H.264压缩编码减少传输数据量;采用COFDM作为调制技术使得系统抗干扰能力强,能传输高码率视频流;使用AD9361降低了整体系统功耗。本文主要完成工作:在视频编码部分,完成了基于Hi3516A的H.264编码,并对编码延时进行了优化;为了适应后续模块对H.264码流进行了TS(Transport Stream)打包,TS码流能兼容更多设备;采取基于LWIP(Light Weight IP)协议栈的方式实现与FPGA(Field P...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义与现状
1.3 研究内容
1.4 论文结构安排
第二章 基于Hi3516A的视频压缩编码
2.1 Hi3516A简介
2.2 Linux环境的搭建
2.2.1 交叉编译链的搭建
2.2.2 编译内核
2.2.3 文件系统及板卡烧写
2.3 Hi3516A的 H.264 编码
2.3.1 视频信号输入
2.3.2 视频编码及优化
2.4 对H.264 编码数据进行TS打包
2.4.1 H.264 标准简介
2.4.2 MPEG-2 TS简介
2.4.3 H.264 码流的TS打包流程
2.4.4 基于Hi3516A实现TS打包
2.5 Hi3516A与 FPGA通信
2.5.1 利用RGMII协议传送数据
2.5.2 利用LWIP协议栈实现数据传输
2.6 本章小结
第三章 COFDM基本原理与FPGA实现
3.1 信道分析及编码影响
3.1.1 信道特性分析
3.1.2 信道仿真
3.1.3 信道编码对OFDM系统的影响
3.2 基带交织/编码模块
3.2.1 码流适配模块
3.2.2 信息加扰模块
3.2.3 RS外编码模块
3.2.4 外交织模块
3.2.5 内编码模块
3.2.6 内交织模块
3.3 星座映射模块
3.4 帧形成模块
3.4.1 帧格式
3.4.2 连续/离散导频模块
3.4.3 输出信令码
3.4.4 帧形成模块的FPGA实现
3.5 IFFT及循环前缀模块
3.6 时钟模块
3.7 本章小结
第四章 基于AD9361 的射频模块设计与实现
4.1 AD9361 概述及其零中频架构
4.2 AD9361 工作原理
4.2.1 接收器和发射器
4.2.2 数字数据接口
4.2.3 SPI接口
4.3 射频模块设计
4.3.1 AD9361 模块实现方案
4.3.2 发射接收模块实现方案
4.3.3 电源模块实现方案
4.3.4 PCB设计及实物展示
4.4 AD9361 射频收发端配置与实现
4.4.1 AD9361的no-os配置方式
4.4.2 采用FPGA配置AD9361
4.5 本章小结
第五章 模块测试与系统联调
5.1 模块测试
5.1.1 基于Hi3516A的 H.264 编码及TS打包
5.1.2 COFDM基带信号处理系统
5.1.3 AD9361 发射测试
5.2 系统联调
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3870522
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 研究意义与现状
1.3 研究内容
1.4 论文结构安排
第二章 基于Hi3516A的视频压缩编码
2.1 Hi3516A简介
2.2 Linux环境的搭建
2.2.1 交叉编译链的搭建
2.2.2 编译内核
2.2.3 文件系统及板卡烧写
2.3 Hi3516A的 H.264 编码
2.3.1 视频信号输入
2.3.2 视频编码及优化
2.4 对H.264 编码数据进行TS打包
2.4.1 H.264 标准简介
2.4.2 MPEG-2 TS简介
2.4.3 H.264 码流的TS打包流程
2.4.4 基于Hi3516A实现TS打包
2.5 Hi3516A与 FPGA通信
2.5.1 利用RGMII协议传送数据
2.5.2 利用LWIP协议栈实现数据传输
2.6 本章小结
第三章 COFDM基本原理与FPGA实现
3.1 信道分析及编码影响
3.1.1 信道特性分析
3.1.2 信道仿真
3.1.3 信道编码对OFDM系统的影响
3.2 基带交织/编码模块
3.2.1 码流适配模块
3.2.2 信息加扰模块
3.2.3 RS外编码模块
3.2.4 外交织模块
3.2.5 内编码模块
3.2.6 内交织模块
3.3 星座映射模块
3.4 帧形成模块
3.4.1 帧格式
3.4.2 连续/离散导频模块
3.4.3 输出信令码
3.4.4 帧形成模块的FPGA实现
3.5 IFFT及循环前缀模块
3.6 时钟模块
3.7 本章小结
第四章 基于AD9361 的射频模块设计与实现
4.1 AD9361 概述及其零中频架构
4.2 AD9361 工作原理
4.2.1 接收器和发射器
4.2.2 数字数据接口
4.2.3 SPI接口
4.3 射频模块设计
4.3.1 AD9361 模块实现方案
4.3.2 发射接收模块实现方案
4.3.3 电源模块实现方案
4.3.4 PCB设计及实物展示
4.4 AD9361 射频收发端配置与实现
4.4.1 AD9361的no-os配置方式
4.4.2 采用FPGA配置AD9361
4.5 本章小结
第五章 模块测试与系统联调
5.1 模块测试
5.1.1 基于Hi3516A的 H.264 编码及TS打包
5.1.2 COFDM基带信号处理系统
5.1.3 AD9361 发射测试
5.2 系统联调
5.3 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
本文编号：3870522
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/3870522.html