基于格雷碼的無人機(jī)圖像傳輸自適應(yīng)譯碼算法及實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2020-05-01 00:05
【摘要】:隨著無人機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)在軍事和民用領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,與無人機(jī)配套的圖像傳輸系統(tǒng)也越來越受到人們的關(guān)注,而無線傳輸過程中無人機(jī)傳輸?shù)膱D像信號(hào)易受干擾,無人機(jī)負(fù)載量有限,同時(shí)人們對(duì)傳輸圖像的質(zhì)量以及實(shí)時(shí)性要求越來越高,這使得無人機(jī)圖像傳輸正成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的無人機(jī)與地面接收機(jī)之間的信道編碼采用Turbo碼、LDPC(Low Density Parity Check Code,LDPC)碼等。Turbo碼和LDPC碼譯碼復(fù)雜、實(shí)時(shí)性不足,硬件成本高。針對(duì)這一現(xiàn)狀,本文提出了基于格雷碼的無人機(jī)圖像傳輸自適應(yīng)譯碼算法,并實(shí)現(xiàn)了基于該算法的圖像傳輸系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠在一定距離內(nèi)將圖片清晰快速還原給地面指揮人員。主要內(nèi)容如下:首先針對(duì)傳統(tǒng)的無人機(jī)圖像傳輸?shù)男诺谰幗獯a中存在的譯碼復(fù)雜度高,實(shí)時(shí)性不足,硬件成本高的缺點(diǎn),并結(jié)合無人機(jī)圖像傳輸?shù)目煽俊?shí)時(shí)傳播需求,提出了基于格雷碼的自適應(yīng)譯碼算法。格雷碼碼長短、能量集中、譯碼復(fù)雜度低、運(yùn)算速度快、可靠性好。格雷碼硬判決譯碼精度稍差,但運(yùn)行速度較快。軟判決譯碼精度高,但運(yùn)行速度較慢。結(jié)合這一特性,依據(jù)奇偶校驗(yàn)位將格雷碼的硬判決和軟判決相結(jié)合,設(shè)計(jì)了基于格雷碼的自適應(yīng)譯碼算法,并將混合自動(dòng)請(qǐng)求重傳機(jī)制(Hybrid Automatic Repeat request,HARQ)引入格雷碼的自適應(yīng)譯碼機(jī)制中,以提高格雷碼自適應(yīng)譯碼算法的譯碼精度。其次,在格雷碼自適應(yīng)譯碼算法的基礎(chǔ)上,并依據(jù)無人機(jī)圖傳系統(tǒng)的功能需求,即發(fā)射端需要做到采集圖像信息、壓縮、編碼、調(diào)制圖像信息、無線傳輸信息,接收端需要做到信號(hào)解調(diào)、譯碼、解壓并還原圖像信息,設(shè)計(jì)了將MSP430F149作為編解碼模塊,將SI4432模塊作為發(fā)射接收裝置的無人機(jī)圖像傳輸系統(tǒng)。MSP430F149對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格雷碼自適應(yīng)譯碼,SI4432對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)射和接收,PC端下發(fā)顯示圖像數(shù)據(jù)。最后,仿真結(jié)果表明:該譯碼算法能夠提高無人機(jī)圖像傳輸?shù)目煽啃浴?shí)時(shí)性,是一種可行的方案。硬件實(shí)現(xiàn)可有效地抵抗各種信號(hào)干擾,降低成本,最終實(shí)現(xiàn)UAV高質(zhì)量圖像傳輸。
【圖文】:
的圖像實(shí)時(shí)、可靠的傳輸?shù)浇邮斩耍郏玻福薄T谠O(shè)計(jì)無人機(jī)通信系統(tǒng)時(shí),不僅要滿足系統(tǒng)逡逑需求,,而且要做到完整。根據(jù)對(duì)無人機(jī)圖像傳輸?shù)膽?yīng)用現(xiàn)狀以及資料分析無人機(jī)通逡逑信系統(tǒng)的模型如圖1-1所示。逡逑在無人機(jī)圖像傳輸系統(tǒng)中,采用格雷碼可以提高圖像傳輸系統(tǒng)的可靠性。無人逡逑機(jī)通信信道是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)信道。信號(hào)從發(fā)射機(jī)發(fā)射出去到接收機(jī)接收的過逡逑程中,會(huì)經(jīng)歷不同的路徑。不同的路徑擁有不同的信號(hào)干擾,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過逡逑%煎五
本文編號(hào):2646328
【圖文】:
的圖像實(shí)時(shí)、可靠的傳輸?shù)浇邮斩耍郏玻福薄T谠O(shè)計(jì)無人機(jī)通信系統(tǒng)時(shí),不僅要滿足系統(tǒng)逡逑需求,,而且要做到完整。根據(jù)對(duì)無人機(jī)圖像傳輸?shù)膽?yīng)用現(xiàn)狀以及資料分析無人機(jī)通逡逑信系統(tǒng)的模型如圖1-1所示。逡逑在無人機(jī)圖像傳輸系統(tǒng)中,采用格雷碼可以提高圖像傳輸系統(tǒng)的可靠性。無人逡逑機(jī)通信信道是一個(gè)非常復(fù)雜的動(dòng)態(tài)信道。信號(hào)從發(fā)射機(jī)發(fā)射出去到接收機(jī)接收的過逡逑程中,會(huì)經(jīng)歷不同的路徑。不同的路徑擁有不同的信號(hào)干擾,會(huì)導(dǎo)致信號(hào)在傳輸過逡逑%煎五
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