本實(shí)用新型涉及無人機(jī)圖像無線傳輸技術(shù)領(lǐng)域，更具體地涉及適用于遠(yuǎn)距離無人機(jī)圖像無線傳輸?shù)闹欣^裝置。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前無線通信技術(shù)的支持下，無人機(jī)圖像無線傳輸系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用到了軍事、公安、消防、電力、應(yīng)急搶險等領(lǐng)域。雖然目前無人機(jī)圖像無線傳輸系統(tǒng)已能實(shí)現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，但是傳輸距離較近，若想延長傳輸距離，現(xiàn)有較優(yōu)選的做法是增加中繼站，但是中繼站的體積都比較大，并且安裝時往往還需要架設(shè)鐵塔，這對于應(yīng)急搶險顯然是不適合。

對于此，申請公布日為2014年3月26日，申請公布號為CN103684571A的中國發(fā)明專利公開了一種無人機(jī)超低延時數(shù)字高清圖像中繼模塊，其包括電源模塊、用于接收空間無線信號的接收天線、與接收天線連接且用于過濾無線信號的帶通濾波器、與帶通濾波器連接且用于產(chǎn)生不同頻段射頻信號的COFDM調(diào)制板、與COFDM調(diào)制板連接且用于將射頻信號放大的線性功放模塊、與COFDM板連接且用于將信號發(fā)射出去的發(fā)射天線、分別與COFDM解調(diào)板和COFDM調(diào)制板連接且用于外部控制端對該中繼模塊參數(shù)進(jìn)行設(shè)置的控制接口板。

接收天線接收來自空間的無線信號，通過帶通濾波器后進(jìn)入COFDM解調(diào)板解調(diào)出TS流數(shù)字信號，再進(jìn)入COFDM調(diào)制板，產(chǎn)生另一個頻段的射頻信號，線性功放模塊將此信號進(jìn)行放大，最后通過發(fā)射天線發(fā)射出去。

另外，帶通濾波器、COFDM解調(diào)板、COFDM調(diào)制板、線性功放模塊、控制接口板、電源模塊均集成于一體并設(shè)于盒體內(nèi)，具有體積小，方便攜帶的優(yōu)點(diǎn)。

上述技術(shù)方案是針對中繼站體積大、不便于安裝所提出的技術(shù)方案，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和技術(shù)的發(fā)展，人們對無人機(jī)圖像無線傳輸技術(shù)也提出了更高的要求，比如如何實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動情況下的無人機(jī)的遠(yuǎn)距離的圖像無線傳輸，正是所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種適用于遠(yuǎn)距離無人機(jī)圖像無線傳輸?shù)闹欣^裝置，具有能夠?qū)崿F(xiàn)高速運(yùn)動情況下的無人機(jī)的遠(yuǎn)距離的圖像無線傳輸。

本實(shí)用新型的上述目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：一種適用于遠(yuǎn)距離無人機(jī)圖像無線傳輸?shù)闹欣^裝置，包括用于接收上行無線信號的接收天線、連接于所述接收天線以用于過濾所述上行無線信號的第一帶通濾波器、連接于所述第一帶通濾波器以用于對經(jīng)所述第一帶通濾波器過濾后的上行無線信號進(jìn)行低噪放大的無線信道增強(qiáng)器、連接于所述無線信道增強(qiáng)器以用于對經(jīng)無線信道增強(qiáng)器低噪放大處理后的上行無線信號依次進(jìn)行上行自適應(yīng)信道選帶處理、預(yù)失真非線性校正處理和調(diào)制處理并輸出頻率不同于所述上行無線信號的下行射頻信號的數(shù)字中頻調(diào)制模塊、連接于所述數(shù)字中頻調(diào)制模塊以用于增強(qiáng)接收自所述數(shù)字中頻調(diào)制模塊的所述下行射頻信號的射頻功率放大模塊、以及連接于所述射頻功率放大模塊以用于將經(jīng)所述射頻功率放大模塊增強(qiáng)處理后的下行射頻信號發(fā)射出去的發(fā)射天線。

通過采用上述技術(shù)方案，數(shù)字中頻調(diào)制模塊對依次經(jīng)帶通濾波器過濾處理、信道增強(qiáng)器低噪放大處理后的上行無線信號依次進(jìn)行上行自適應(yīng)信道選帶處理、預(yù)失真非線性校正處理和調(diào)制處理，將上行無線信號調(diào)制到頻率不同于上行無線信號的下行射頻信號，并經(jīng)射頻功率放大模塊放大處理后，通過發(fā)射天線發(fā)射出去；通過上述過程，能夠?qū)崿F(xiàn)無人機(jī)在高速運(yùn)動狀態(tài)下的圖像的遠(yuǎn)距離無線傳輸；另外，與傳統(tǒng)的模擬中繼器相比，還具有降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為，所述射頻功率放大模塊連接有用于過濾接收自所述射頻功率放大模塊的所述下行射頻信號并將其輸出至所述發(fā)射天線的第二帶通濾波器。

本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為，所述第一帶通濾波器和所述第二帶通濾波器均采用螺旋濾波器。

綜上所述，本實(shí)用新型具有以下有益效果：

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，實(shí)現(xiàn)了無人機(jī)在高速運(yùn)動狀態(tài)下的無人機(jī)圖像的遠(yuǎn)距離無線傳輸，并且與模擬中繼器相比，還具有降低功耗的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)邏輯框圖；

圖2是無線數(shù)字中頻調(diào)制模塊的示意圖；

圖3是本實(shí)施例的應(yīng)用示意圖。

圖中，1、接收天線；2、第一帶通濾波器；3、無線信道增強(qiáng)器；4、無線數(shù)字中頻調(diào)制模塊；5、射頻功率放大模塊；6、第二帶通濾波器；7、發(fā)射天線；8、無人機(jī)；9、中繼裝置；10、地面接收站。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也也可以是電性連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型的具體含義。

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種適用于遠(yuǎn)距離無人機(jī)圖像無線傳輸?shù)闹欣^裝置，請參見圖1，包括用于接收上行無線信號的接收天線1、連接于接收天線且用于過濾上行無線信號的第一帶通濾波器2、與第一帶通濾波器2連接且用于對上行無線信號低噪放大處理的無線信道增強(qiáng)器3、與無線信道增強(qiáng)器3連接且用于對上行無線信號進(jìn)行上行自適應(yīng)信道選帶處理和數(shù)字預(yù)失真非線性校正處理的數(shù)字中頻調(diào)制模塊4；同時，數(shù)字中頻調(diào)制模塊4將上行無線信號調(diào)制成頻率不同于上行無線信號的下行射頻信號。比如說接收天線1接收的是頻率為f1的上行無線信號，經(jīng)數(shù)字中頻調(diào)制模塊4調(diào)制成頻率為f2的下行射頻信號輸出。

數(shù)字中頻調(diào)制模塊4的處理框圖請參閱圖2，依次經(jīng)第一帶通濾波器2濾波處理和無線信道增強(qiáng)器3增強(qiáng)處理后的上行無線信號輸入至數(shù)字中頻調(diào)制模塊4，經(jīng)低噪放大處理器LNA低噪放大處理后輸入至模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD80206轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后輸入到FPGA處理器，F(xiàn)PGA作為并行處理，能夠采用并行計算完成復(fù)雜的設(shè)計，比如同頻和鄰頻消噪、數(shù)字預(yù)失真非線性校正；FPGA處理器處理完成后的數(shù)字信號經(jīng)數(shù)模轉(zhuǎn)換器AD9779轉(zhuǎn)換為模擬信號，并通過零中頻技術(shù)直接調(diào)制為基帶信號后，通過正交調(diào)制器ADRF6702調(diào)制為頻率不同于輸入的上行無線信號的下行射頻信號輸出。

請?jiān)倩亻喌綀D1，還包括與數(shù)字中頻調(diào)制模塊4連接且用于接收下行射頻信號并對其增強(qiáng)放大處理的射頻功率放大模塊5、與射頻功率放大模塊5連接且用于接收增強(qiáng)放大處理后的下行射頻信號并對其過濾處理的第二帶通濾波器6、與第二帶通濾波器6連接且用于接收經(jīng)第二帶通濾波器6濾波處理后的下行射頻信號并將其發(fā)射出去的發(fā)射天線7。

本實(shí)施例中的第一帶通濾波器2和第二帶通濾波器6均采用的是螺旋濾波器。

本申請人經(jīng)過多次試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，本實(shí)施例的整機(jī)功耗大于35%的效率，同傳統(tǒng)模擬中繼設(shè)備相比，在設(shè)備功耗上節(jié)約了8%；另外，其最大輸出功率為2.5瓦，并可以實(shí)現(xiàn)半徑為100公里范圍內(nèi)的無線圖像的數(shù)字中繼傳輸。另外，還能夠滿足600km時速移動條件下的“非視距條件”的無線圖像的中繼傳輸?shù)母咚賹?shí)時性。

當(dāng)無人機(jī)8與設(shè)于地面的地面接收站10的距離較遠(yuǎn)時，地面接收站10無法正常接收到來自無人機(jī)8傳輸?shù)膱D像數(shù)據(jù)時，請參閱圖3，設(shè)于地面接收站10的地面接收天線1可自適應(yīng)選擇接收由中繼裝置9的發(fā)射天線7發(fā)射出來的下行射頻信號，并依次經(jīng)螺旋濾波處理模塊濾波處理和低噪增強(qiáng)模塊放大處理后輸入到無線信道解碼模塊由其將接收自低噪增強(qiáng)模塊的放大的下行射頻信號解調(diào)成標(biāo)準(zhǔn)高清視頻TS流，最后經(jīng)H.264圖像解碼模塊解壓還原成HDMI視頻輸出。

需要說明的是，這里的無線信道解碼模塊內(nèi)置有4個信道自適應(yīng)，具有頻譜感知功能，能夠自主尋找信道內(nèi)的信號，并智能選擇對應(yīng)的工作頻段解調(diào)。

另外，在地面接收站10設(shè)置螺旋濾波處理模塊是為了防止鄰頻信號過大而導(dǎo)致在經(jīng)低噪增強(qiáng)模塊放大處理時引起失真的問題。

本具體實(shí)施例僅僅是對本實(shí)用新型的解釋，其并不是對本實(shí)用新型的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實(shí)施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻(xiàn)的修改，但只要在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護(hù)。