基于COFDM的無線高清視頻發(fā)射系統(tǒng)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-12-04 18:59
在信息時(shí)代,人們愈發(fā)選擇無線高清視頻作為信息載體,但在一些應(yīng)急通信領(lǐng)域,公用通信系統(tǒng)下的視頻傳輸不再適用。應(yīng)急通信系統(tǒng)不同于公用通信系統(tǒng)在于其應(yīng)用場(chǎng)景具有一定的突發(fā)性、復(fù)雜性。應(yīng)急通信基本要求是能通過快速便捷的手段迅速組網(wǎng)提供通信,它是公共網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充。而當(dāng)今常見的高清視頻通信系統(tǒng)大多是針對(duì)公網(wǎng)開發(fā)的,無法快速適應(yīng)突發(fā)事件及復(fù)雜環(huán)境的特殊需求。本文為了補(bǔ)充視頻通信系統(tǒng)的局限,設(shè)計(jì)了一款基于COFDM(coded orthogonal frequency division multiplexing)的無線高清視頻發(fā)射系統(tǒng)。該系統(tǒng)優(yōu)于其他視頻通信系統(tǒng)主要在于采用H.264壓縮編碼減少傳輸數(shù)據(jù)量;采用COFDM作為調(diào)制技術(shù)使得系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng),能傳輸高碼率視頻流;使用AD9361降低了整體系統(tǒng)功耗。本文主要完成工作:在視頻編碼部分,完成了基于Hi3516A的H.264編碼,并對(duì)編碼延時(shí)進(jìn)行了優(yōu)化;為了適應(yīng)后續(xù)模塊對(duì)H.264碼流進(jìn)行了TS(Transport Stream)打包,TS碼流能兼容更多設(shè)備;采取基于LWIP(Light Weight IP)協(xié)議棧的方式實(shí)現(xiàn)與FPGA(Field P...
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義與現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于Hi3516A的視頻壓縮編碼
2.1 Hi3516A簡(jiǎn)介
2.2 Linux環(huán)境的搭建
2.2.1 交叉編譯鏈的搭建
2.2.2 編譯內(nèi)核
2.2.3 文件系統(tǒng)及板卡燒寫
2.3 Hi3516A的 H.264 編碼
2.3.1 視頻信號(hào)輸入
2.3.2 視頻編碼及優(yōu)化
2.4 對(duì)H.264 編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行TS打包
2.4.1 H.264 標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
2.4.2 MPEG-2 TS簡(jiǎn)介
2.4.3 H.264 碼流的TS打包流程
2.4.4 基于Hi3516A實(shí)現(xiàn)TS打包
2.5 Hi3516A與 FPGA通信
2.5.1 利用RGMII協(xié)議傳送數(shù)據(jù)
2.5.2 利用LWIP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
2.6 本章小結(jié)
第三章 COFDM基本原理與FPGA實(shí)現(xiàn)
3.1 信道分析及編碼影響
3.1.1 信道特性分析
3.1.2 信道仿真
3.1.3 信道編碼對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響
3.2 基帶交織/編碼模塊
3.2.1 碼流適配模塊
3.2.2 信息加擾模塊
3.2.3 RS外編碼模塊
3.2.4 外交織模塊
3.2.5 內(nèi)編碼模塊
3.2.6 內(nèi)交織模塊
3.3 星座映射模塊
3.4 幀形成模塊
3.4.1 幀格式
3.4.2 連續(xù)/離散導(dǎo)頻模塊
3.4.3 輸出信令碼
3.4.4 幀形成模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)
3.5 IFFT及循環(huán)前綴模塊
3.6 時(shí)鐘模塊
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于AD9361 的射頻模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 AD9361 概述及其零中頻架構(gòu)
4.2 AD9361 工作原理
4.2.1 接收器和發(fā)射器
4.2.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口
4.2.3 SPI接口
4.3 射頻模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 AD9361 模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.2 發(fā)射接收模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.3 電源模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.4 PCB設(shè)計(jì)及實(shí)物展示
4.4 AD9361 射頻收發(fā)端配置與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 AD9361的no-os配置方式
4.4.2 采用FPGA配置AD9361
4.5 本章小結(jié)
第五章 模塊測(cè)試與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
5.1 模塊測(cè)試
5.1.1 基于Hi3516A的 H.264 編碼及TS打包
5.1.2 COFDM基帶信號(hào)處理系統(tǒng)
5.1.3 AD9361 發(fā)射測(cè)試
5.2 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3870522
【文章頁(yè)數(shù)】:87 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景
1.2 研究意義與現(xiàn)狀
1.3 研究?jī)?nèi)容
1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 基于Hi3516A的視頻壓縮編碼
2.1 Hi3516A簡(jiǎn)介
2.2 Linux環(huán)境的搭建
2.2.1 交叉編譯鏈的搭建
2.2.2 編譯內(nèi)核
2.2.3 文件系統(tǒng)及板卡燒寫
2.3 Hi3516A的 H.264 編碼
2.3.1 視頻信號(hào)輸入
2.3.2 視頻編碼及優(yōu)化
2.4 對(duì)H.264 編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行TS打包
2.4.1 H.264 標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介
2.4.2 MPEG-2 TS簡(jiǎn)介
2.4.3 H.264 碼流的TS打包流程
2.4.4 基于Hi3516A實(shí)現(xiàn)TS打包
2.5 Hi3516A與 FPGA通信
2.5.1 利用RGMII協(xié)議傳送數(shù)據(jù)
2.5.2 利用LWIP協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸
2.6 本章小結(jié)
第三章 COFDM基本原理與FPGA實(shí)現(xiàn)
3.1 信道分析及編碼影響
3.1.1 信道特性分析
3.1.2 信道仿真
3.1.3 信道編碼對(duì)OFDM系統(tǒng)的影響
3.2 基帶交織/編碼模塊
3.2.1 碼流適配模塊
3.2.2 信息加擾模塊
3.2.3 RS外編碼模塊
3.2.4 外交織模塊
3.2.5 內(nèi)編碼模塊
3.2.6 內(nèi)交織模塊
3.3 星座映射模塊
3.4 幀形成模塊
3.4.1 幀格式
3.4.2 連續(xù)/離散導(dǎo)頻模塊
3.4.3 輸出信令碼
3.4.4 幀形成模塊的FPGA實(shí)現(xiàn)
3.5 IFFT及循環(huán)前綴模塊
3.6 時(shí)鐘模塊
3.7 本章小結(jié)
第四章 基于AD9361 的射頻模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 AD9361 概述及其零中頻架構(gòu)
4.2 AD9361 工作原理
4.2.1 接收器和發(fā)射器
4.2.2 數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)接口
4.2.3 SPI接口
4.3 射頻模塊設(shè)計(jì)
4.3.1 AD9361 模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.2 發(fā)射接收模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.3 電源模塊實(shí)現(xiàn)方案
4.3.4 PCB設(shè)計(jì)及實(shí)物展示
4.4 AD9361 射頻收發(fā)端配置與實(shí)現(xiàn)
4.4.1 AD9361的no-os配置方式
4.4.2 采用FPGA配置AD9361
4.5 本章小結(jié)
第五章 模塊測(cè)試與系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
5.1 模塊測(cè)試
5.1.1 基于Hi3516A的 H.264 編碼及TS打包
5.1.2 COFDM基帶信號(hào)處理系統(tǒng)
5.1.3 AD9361 發(fā)射測(cè)試
5.2 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)
5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 工作總結(jié)
6.2 未來工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
本文編號(hào):3870522
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