浙江快乐12开奖结果带坐标:怎么樣才能讓數字圖傳無線傳輸距離最遠化

2018-09-30 12:15 網絡

 

無線傳輸途徑和特點
途徑
實現超遠距離有很多選擇,可以是有線的,也可以是無線的。在一般情況下,肯定是有線傳輸更加的遠,上萬公里傳輸都是可以的。拿語音傳輸來說,當面對話靠聲波傳輸,雖然聲波傳輸距離很短,但是不借助高科技手段也是可以的(比如我們上學時候學的“紙杯電話”)。而圖像的話就必須要通過現代通訊手段才行,比如光纖。
 
電磁波的頻率
提到現代通訊手段,就要講到電磁波頻率,通常來說,電磁波頻率越低傳播越遠。比如軍事活動所需要的保密通訊電話的傳輸,就屬于超短波頻率,傳輸比較遠,地面通訊一般使用這種頻率(對講機等)。而一些需要中繼傳遞的通訊方式(通過中繼塔臺等)用的是短波,短波就比超短波頻率更低,能傳播的更遠,幾百公里上千公里都是可以的,比如VOA的電臺用的就是短波頻率。
 
遠距離傳輸肯定是數據量越窄傳播的越遠,發射功率越大靈敏度越高,由此就涉及到了功率的問題。
 
功率
想要超遠距離發射信息,功率越大發射越遠。像那些架在高的地方的電視塔都是功率幾千瓦甚至上萬瓦的。舉個簡單的例子,比如廣播通過塔臺發射之后,很大面積地區都能收到廣播,這個功率肯定小不了,電視工作者如果暴露在發射設備下那么對身體的傷害是非常大的。
 
綜上,各種運營商的設備同理,他們加大基站或者塔臺的功率,都是為了傳的更遠。
 
帶寬
帶寬語音一般來說都是3K左右,因為普通人說話3K就夠了,如果能夠壓縮的話幾百K就夠了,所以語音的傳輸帶寬是非常小的。而現在無人機的帶寬都是以M起步,這對遠距離傳輸的挑戰就大了很多。傳輸距離取決于靈敏度,根據香農公式,帶寬增加十倍,靈敏度就下降十倍,所以帶寬對于無線傳輸來說是很珍貴的。
 
圖像傳輸的特點
圖像傳輸跟普通信號傳輸相比特點還是比較鮮明的:
 
圖像傳輸的特點是數據量太大了。TXT等文件通常都是幾K起步,而圖像數據量就大得多,比如iPhone隨意照張照片就要幾M了,所以需要的帶寬要很高。2、圖像傳輸不能有時延,跟大家看電影一樣,有卡頓就不能忍受了,此外,我們看電影,高清圖像就很爽,模糊就受不了
 
距離與功耗的平衡
說了這么多要求,就要講一下,圖像遠距離傳輸最重要的一點,也就是距離與功耗的平衡。
 
根據香農公式,距離和帶寬有關系,距離遠帶寬就要窄,之所以限制很多圖傳設備都在用一些快要淘汰的調制技術,就是需要平衡傳輸距離和功耗之間的關系。
 
我需要傳得遠,那么功率就要大,但是政策上有規定功率功耗不能大,唯一可以改善的就是信道信源相關的技術,也就是無限通訊最重要的技術。
 
在同樣的功耗、其他部件減輕、電池優化的情況下,把帶寬壓縮,不要把圖像完全無失真的去傳輸,才能保證距離與功耗相對的平衡。
 
先用形象的方式介紹幾個名詞(學通訊相關的同學可以跳過這一部分):
 
信道:通信系統中傳輸的通道,好比是高架橋。信源:信源是產生各類信息的實體,好比是載滿水泥的大卡車。編碼:好比是快遞與打包,為了傳輸過程中有無損壞。擴頻:是一種信息處理改善傳輸性能的技術,好比是八路,隱蔽性高、抗干擾能力強。調制:好比是新的交通工具,減少傳遞步驟。
 
具體來說,圖傳就是要把一個東西準確、快速的從一個地方傳遞到另一個地方,要抗干擾,還要抓重點。所以信源和信道就要改善,關于信道技術就是抓重點的基礎,比如目前常見的MPEG-2、MPEG-4等技術,簡單地說就是把圖片的重點壓縮,抓住重點傳輸。信道編碼就是為了減少碼元數率,減少帶寬占用,因為傳輸跟帶寬有關系,抓住重點可以避免浪費功率。
 
目前圖傳主流的技術由OFDM、WiFi等
 
OFDM
在技術上,目前很多圖傳喜歡用的傳輸技術為OFDM,是多載波調制的一種,該技術更適合于高速數據的傳輸,OFDM有很多優勢,比如在窄帶帶寬下也能夠發出大量的數據、能夠對抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾等等。
 
但是,OFDM也有缺點:
 
載波頻率偏移對相位噪聲和載波頻偏十分敏感峰均比比較高
 
所以把這三個缺陷瓶頸解決掉才是完美的技術。
 
WIFI
除了OFDM之外,很多廠家也都在使用WiFi技術,可能WiFi說出來讓人感覺很低端,其實不是這樣的,WiFi技術也在不停的進步。
 
WiFi傳輸是具有高性價比的無人機圖傳使用最廣泛的技術,但是因為WiFi在技術上有很多限定,且不可修改的,并且很多廠家都是拿來方案直接搭建,所以其缺點也十分突出:比如芯片設計成什么格式就是什么格式的,無法修改,技術比較固化;干擾管理策略實時性不強;信道利用率比較低等等。
另外WiFi傳輸還有跟物理層的銜接不緊密的缺點,導致反應不迅速,傳輸時延較大,最多有秒級的時延。