数字视频无线移动传输系统在物流业中的应用
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作者: 史晓燕
[摘 要] 本文论述了数字视频无线移动传输系统在物流业中应用的解决方案。建立了总体架构，解决了其中的关键技术，最后对开发的系统进行了测试，取得了较好效果。
[关键词] 无线 数字视频 传输 物流
随着物流行业的发展，需要数字视频无线移动传输解决方案来解决高速、高带宽下音视频和数据在无线非视距环境下的实时传输。
目前市场上无线视频技术部份采用的是GPRS和CDMA技术，但是GPRS传输的带宽不足，传输视频每秒就是只有几帧，效果达不到要求，而且出现应急事件时，信息不够详实，容易出现断点和无线接收的死角。CDMA无线传输技术同样存在这样的缺陷，传输流畅的视频基本上不可能实现，并且图像只有几帧，以抓图的形式来传输，并且为小画面尺寸，对于视频系统而言，这种技术的应用已经不能够满足实际的应用需求。
而其他较高带宽的无线传输方案，比如：微波（数字微波、扩频微波）、无线LAN等技术，虽然各有优势，但它们大多都存在共同的缺点，如只能做到通视传输、定向传输、并难以支持移动传输等，从而限制了视频监控通讯系统的应用，甚至无法满足部份用户最基本的需求。因此，急需在数字视频无线移动传输系统中引入新的技术来解决上述问题。
一、总体设计
数字视频无线移动传输系统通常最普遍的使用就是点对点传输方式，这种传输方式安装简单，机动性强。采用由工作人员携带前端发射机，或者由工作人员采用专用背架背负着前端发射机进入现场，将音视频信号从现场传回中心。为了保证传输效果良好，接收天线安装在建筑物高处。车载式前端发射机固定在车上,将音视频信号从现场传回后方， 或者直接传回中心。为了保证传输效果良好，接收天线安装中心大楼的高处。
在不方便到达的地区，采用便携式、背负式发射前端结合车载式发射前端实现现的数字视频无线中继传输，解决无线传输系统大范围覆盖。
网络结构为点对点，整个移动无线传输系统将由便携式、背负式发射端, 车载式发射端、中心三部分组成。便携式、背负式发射端与车载式发射端的频率相差在8M以上。
采用多点对一点的组网方式，在实际应用中采用多个车载发射端实现多点、大范围的应急移动无线传输需求。此传输模式采用频分方式，由多个不同频点的发射前端组成发射系统，接收端同样需要频分方式进行无线信号接收。每个发射频率之间应当间隔在8M以上。可采用高频率、专业、定向的模拟视频微波传输方式进行中转，也可以采用宽带城域网进行中转传输。
二、关键技术及天馈系统的设计
1.COFDM技术概述
数字视频无线移动传输系统采用移动通信系统中广泛提出的COFDM 2K QPSK最新空间无线传输链路技术（正交频分复用、多载波发射技术）和最为先进的调制解调技术（正交相移键控技术），结合数字图像压缩编码和解码处理（MPEG-2/MPEG-4格式）等多媒体网络视频传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等宽带多媒体业务的实时、同步移动传输。它的实用价值就在于支持突破视距限制的应用，是一种在无线电频谱资源方面充分利用的技术，可以对噪声和干扰有着很好的免疫力，绕射和穿透遮挡物是COFDM的技术核心。其基本原理就是将高速数据流通过串并转换，分配到传输速率较低的若干子信道中进行传输。
COFDM技术通过各个子载波（1704 个子载波）之间联合编码，具有很强的抗衰落能力，提高了对多普勒相移和多径干扰的免疫力，具有卓越的“绕射”与“穿透”能力，因此最适宜在非可视、有阻挡的城区环境中进行无线传输，可以实现高码流、高画质的音视频在高速移动中无线实时传输，轻松解决固定---移动，移动――移动间的传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰减能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点，为通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案，可广泛应用于物流行业。
2.天馈系统的设计
天馈系统是数字图像无线传输系统的关键所在，因此选择良好的天馈系统并按照规定的要求进行架设，将会大大提高系统的整体性能。在天馈系统中车载前端发射机采用5.5dB的全向吸盘天线，放置在汽车的顶部通过馈线与发射机相连；中心接收机采用10dB的全向玻钢天线，安装在指挥中心楼层顶部，或者安装在铁塔的顶部，多天线接收时，各天线之间间距为1M-2M；每根玻钢天线通过馈线与各自的接收机相连；馈线选用12D的低损耗馈线；接收机放置在机柜中，并与馈线相连；视频电视墙与各自的接收机输出端相连，接收天线的高度与无线传输距离远近密切相关。
三、实现的性能指标
该系统经测试，可以提供高清晰移动视频、音频和数据传输，720×576图像尺寸，发射信道带宽为4M，占用频率资源少，接收强度高，可为8M的设备高提供AES 128位加密，可以自行设置密钥，保密性好，具有强大的非视距传输功能，接收机自行设计，接收灵敏度高达-105 dBm，移动速度180公里/小时以上仍能稳定接，收发射机的发射功率可调，发射频率可调，系统抗干扰能力强，接收机的接收频率可调。系统整体方案经过反复优化配置，表现出稳定、可靠、传输远具有明显的非视距传输能力、移动能力、穿透能力、绕射能力和抗衰减能力。
参考文献:
马建明 周长城:数据采集与信息处理.西安:西安交通大学出版社，1998
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