基于无人机平台的图像传输系统设计

基于无人机平台的图像传输系统设计

近年来随着无人机应用领域的不断扩大加深,视频图像传输功能成为了大多数无人机的标配,此功能逐渐成为了无人机在应用领域最重要的部分之一。它通过无人机携带的摄像头采集视频并发送到地面用于实时显示,使无人机能够在空中完成更多更复杂的任务。

无人机视频传输技术也由开始的简单显示向着低延时、高清晰、远距离方向发展。本文针对无人机平台设计一款图像传输系统,并通过实际通信环境验证该图传系统的传输功能与可行性。

本文专门设计一套基于视频信号采集、视频数据编码、基带信号处理、无线通道收发结构的图像传输系统。该系统分为无人机发射端和地面接收端。

在发射端视频数据经过ADV7181D到达ADV212采用JPEG2000标准实现硬编码。通过查阅ADV212和ADV7181D芯片手册,掌握ADV212和ADV7181D组成和功能,完成Z7035对ADV212和ADV7181D的配置。

无线收发采用AD9361视频芯片,通过Z7035对信号实现基带处理,然后通过AD9361发射出去。接收端采用AD9361接收信号并到达Z7035实现基带处理然后通过ADV212解码到ADV7341传输给显示器播放显示。

具体工作有:(1)首先设计图传系统的硬件电路板、并画出原理图完成硬件制板,作为整个系统的支撑平台,该硬件电路以赛灵思的Z7035为主控制器、以ADV212作为视频数据的编解码芯片、以Z7035的PL部分作为基带处理核心、以AD9361作为无线通道模块核心;构建一个基于Z7035+ADV212+AD9361体系的图像传输系统硬件平台。(2)通过移植

Linux到Z7035上,实现操作系统的构建,然后在搭建了操作系统平台上编写ADV212、ADV7341、ADV7181D、AD9361等模块的驱动程序。

(3)剖析并阐明OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制解调的核心原理并利用Z7035的PL硬件平台完成OFDM技术的硬件实现。(4)最后对整个系统进行调试与功能验证。

本文最终实现了专门用于无人机移动平台的图像传输系统的硬件电路设计及软硬集成并进行了最后的图像传输功能验证。经实际现场通信环境测试,图像传输系统功能正常,该图像传输系统的传输性能满足设计要求:在可视无遮挡环境下,可通信距离可达10km。