短距視頻信號無線通信網(wǎng)絡(luò)

王珍鳳+王建飛

摘要：采用AT89c51單片機(jī)為核心控制器件，由發(fā)射模塊、傳輸電路和接收模塊組成短距離視頻信號無線傳輸網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)崿F(xiàn)在十米范圍內(nèi)從攝像頭采集到視頻信號，通過從模塊傳輸?shù)街髂K，使信號在終端顯示出來，并且通過控制開關(guān)可實(shí)現(xiàn)圖像信號的疊加，達(dá)到了對外圍模塊調(diào)度的效果。

關(guān)鍵詞：AT89c51單片機(jī)；視頻信號；無線通信

中圖分類號：TN710 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2017）27-0044-02

1 背景

短距離無線通訊技術(shù)，作為傳輸信息的最新科技成果，已經(jīng)深入影響了人們消費(fèi)、生存等每一個(gè)方面，并且它以很多設(shè)備為中心，對人類的日常生活和社會前進(jìn)將會產(chǎn)生愈加重要和日趨深遠(yuǎn)的影響。例如RFID無線通訊設(shè)備、藍(lán)牙無線通訊設(shè)備。短距離無線通訊的主流技術(shù)包括：IEEE802.11b通訊協(xié)議，UWB無線通訊，高速WPAN，低速ZigBee，低速WPAN等。無線通訊設(shè)備具有制作成本比較低、功率消耗低和對等通信這三個(gè)特點(diǎn)，它是短距離無線通訊設(shè)備的最大特征和優(yōu)勢。

2 設(shè)計(jì)原理

無線傳輸網(wǎng)絡(luò)包含從節(jié)點(diǎn)B、C和主節(jié)點(diǎn)A，實(shí)現(xiàn)從節(jié)點(diǎn)B、C到主節(jié)點(diǎn)A 的視頻圖像傳輸。傳輸?shù)囊曨l圖像為彩色的圖像，由帶有AV輸出端口的彩色攝像頭提供。每個(gè)從節(jié)點(diǎn)預(yù)先準(zhǔn)備一個(gè)AV視頻輸入（蓮花RCA）插口，用一根AV連接電纜與攝像頭AV 輸出端子連接。每個(gè)節(jié)點(diǎn)天線的方向必須保證水平，并且保證每個(gè)節(jié)點(diǎn)在水平方向上都能達(dá)到規(guī)定要求的通訊傳輸距離。設(shè)計(jì)原理如圖1所示。

3 電路設(shè)計(jì)

電路包括發(fā)射電路和接收電路，總電路圖如圖2所示。

發(fā)射電路，由LC晶體振蕩器、二極管、AT89c51單片機(jī)等構(gòu)成，由開關(guān)控制發(fā)射的圖像信號。發(fā)射電路采用的載波信號是由LC晶體振蕩電路產(chǎn)生的，采取改進(jìn)型的電容三點(diǎn)式振蕩電路模型，調(diào)制信號的生成方法是用變?nèi)荻O管的方法直接調(diào)頻[1]。

接收電路，也是由晶體管、二極管和AT89c51單片機(jī)組成，由開關(guān)控制接收從發(fā)射模塊傳輸過來的圖像信號，從而更穩(wěn)定的使其顯示在輸出終端上。為了使接收機(jī)具備很高的靈敏度，接收電路采取的晶體管是高頻低噪聲的。而且為得到穩(wěn)定的電壓增益，選取的是共射放大電路。即高頻信號被天線接收到后，通過放大器使小信號變成大信號，然后再把信號送進(jìn)混頻電路混頻，解調(diào)后再傳輸?shù)皆娐贰?/p>

4 軟件設(shè)計(jì)

軟件設(shè)計(jì)流程為：先使用外部設(shè)備進(jìn)行按鍵檢測（一般是低電平有效），避免在接下來的仿真結(jié)果中出現(xiàn)誤差。按下key0開關(guān)控制B、C通道的切換，使主節(jié)點(diǎn)A分別接收從節(jié)點(diǎn)B或C拍到的視頻圖像顯示在輸出終端上；按下key1開關(guān)控制疊加后B、C通道的切換，使B和C接收到的圖像疊加后顯示在輸出終端上；按下key2開關(guān)使C作為B的中繼點(diǎn)，按下key3開關(guān)使C作為C 的中繼點(diǎn)。本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)流程如圖3所示[2-3]。

5 系統(tǒng)測試

進(jìn)行系統(tǒng)測試時(shí)，首先進(jìn)行硬件測試，避免出現(xiàn)較大誤差。系統(tǒng)測試結(jié)果如圖4所示，從圖中可以看到疊加結(jié)果和AV攝像頭拍到的圖像是一樣的。測試過程中盡量減少系統(tǒng)干擾的影響，隔離數(shù)字信號和模擬信號，在終端處用濾波來隔離掉高頻噪聲，提高模擬信號部分的質(zhì)量并防止模擬的部分受到干擾；用信號線連接視頻，并且使傳輸高頻視頻信號的抗干擾能力增強(qiáng)；將發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、終端等與地面進(jìn)行隔離，并且在傳輸過程中遠(yuǎn)離一些電源和有輻射的設(shè)備，從而防止在旁邊產(chǎn)生干擾，進(jìn)而減少電磁的干擾，并提高信號的質(zhì)量[4]。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱永濤， 李中偉. 基于Proteus仿真的無線電機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 中國現(xiàn)代教育裝備， 2011（15）：29-30.

[2] 皮大能， 南光群， 劉金華. 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書[M]. 北京： 北京理工大學(xué)出版社， 2010.

[3] 蔣伊樂， 張江鑫， 顏曉永. 3G車載視頻傳輸模塊的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程， 2015（15）：131-134.

[4] 杜翔宇. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)故障排除的幾點(diǎn)技巧[J]. 智能建筑與城市信息， 2013（2）：75-76.endprint