COFDM无线移动车载视频系统方案
一、概述
随着国际通信技术的迅猛发展，COFDM调制技术也应运而生，这使得在“高速运动中”和“非视通条件下”实现高质量实时图像和数据传输成为可能。我公司的VFD-8000系列移动多媒体传输系统采用了先进的COFDM调制解调技术、信道编解码技术，并结合数字图像压缩MPEG2等多媒体网络传输技术，能够在高速移动环境下实现视频、语音、数据等多媒体业务的实时、同步传输。具有覆盖范围广、灵敏度高、移动性好、抗干扰和抗衰落能力强、传输数据率高、稳定性和可靠性突出等显著优点，为指挥、抢险、侦察、野外作战等应急通信提供远距离、高质量、高速率、无线实时传输的理想解决方案，广泛应用于公安、武警、消防、野战部队等军事部门和交通、海关、油田、矿山、水利、电力、金融等国家重要部门。
由深圳市伟福特科技有限公司研制的VFD-8000系列无线视频传输系统，提供全方位网络化的高清视频监控系统，可以应用于以下几个方面：
应急指挥 安全保卫 空中巡逻 巡警治安 刑事侦查 消防救灾 交通管理
基于目前的有线数据平台，将VFD-8000系列无线高清视频实时传输系统运用于日常警务处理和突发事件上来，提高市局指挥中心乃至市政府应急反应中心对突发事件的应急指挥能力，维护社会治安，保障人民生活平安有着重要的意义。
依据公司多次对现场的勘察和多年从事无线图像传输和控制的实践经验，对移动图像传输系统做如下方案设计，该方案请专家、领导提出修改和增补意见。
二、公司介绍
深圳市伟福特科技有限公司，是国内专业从事无线数字音视频传输产品开发及生产的高科技公司。针对目前第三代移动通信技术的突飞猛进的快速发展，我公司跟踪国际和国内先进的技术成果，成功研制了利用COFDM调制技术和MPEG2图像编解码技术的新一代高清晰度无线数字音视频传输系统VFD-8000DB，性能先进，结合我公司在无线射频领域的领先地位和丰富经验，产品综合性能和技术参数均大大高于国内同类产品，达到世界先进水平。新产品的研制成功，大大丰富了公司的产品类型，使用户根据需要定制不同用途和功能的设备，为用户提供了高性价比的产品，成为国内最专业和全面的无线图像传输系统制造商。
公司致力于无线数字通信及直放站(分布系统)、数据传输等高新技术领域，为用户提供一揽子的无线数字语音、数据、图像传输及无线通讯放大系统解决方案,主要产品：
340MHz无线数字语音、数据、图像高速移动实时传输系统。
无人飞机无线数字图像实时传输系统。
重大事故现场数字图像传输系统。
三、系统功能需求
1、无线视频传输系统前端需求
（1）图像传输前端设备分为便携、车载两种类型。
（2）要求无线图像传输前端采用COFDM调制技术和MPEG-2图像压缩技术，以确保传输的高性能和图像的高质量。
（3）所有前端都要求具有非视距、运动中传输的功能；
（4）图像传输前端设备必须使用通用视频接口，即可以接普通模拟摄像机和数码摄像机，也可以连接摄像头（包括头盔式摄像机）和专用夜视、红外及热成像仪等军用图像采集设备，还可以连接专业摄像机；
（5）便携型设备要求使用军用标准背架；
（6）便携型设备必须采用全封闭式防爆机箱；
（7）便携型设备的视频和音频接口，电源接口一律使用军用标准插头，以防止误插损害设备；
（8）便携型主要用于地面人员或配普通车辆进行实况信号传输，也可在水面航行的船舶上进行实况传输，传输距离在通视条件下要求不低于10公里，非通视条件下不低于4公里，载体运动速度要求不低于每小时80公里；
（9）车载型主要用于陆地、水上大范围视频传输。要求其和便携型设备有通用射频接口，车载型主要利用便携型设备发射机，内置功率放大器对其射频信号进行放大，大大降低装备经费；
（10）车载型传输设备便于安装、撤收和携带。传输距离在通视条件下不低于35公里，非通视条件下传输范围5-15公里，载体运动速度不低于每小时80公里；
2、无线视频传输系统接收机功能需求
（1）采用全向天线接收；
（2）采用分集天线接收，使用两根天线接收，可以使用全向天线和定向天线的不同组合，方便工程安装，利用定向天线可以提高增益，扩大传输范围；
（3）能够同时输出图像、声音信号；
（4）接收机备有二路VIDEO接口，可以支持二路视频输出。
四、无线视频传输系统组成
系统采用全数字传输方式，由图像传输前端设备（便携、车载）、接收设备组成；
1、图像传输前端设备
（1）便携型无线视频传输系统前端组成包括：便携天线、全向高增益车载天线、图像前端发射模块（发射机）、电池组、便携背架；
（2）车载图像传输前端组成包括：车载天线、功率放大器模块、电源电池组、车载安装机架等；
2、接收设备
接收设备包括：分集天线、馈线、避雷器、功分器、接收机、电源、接地装置等；
五、无线传输距离需求
无线视频传输系统的无线前端设备能够提供：在陆地、空中进行视频实时传输；支持时速150KM/h以上的移动中传输；支持市区内有建筑物遮挡情况下5-10Km的非视距传输，支持市区内无遮挡情况下10-35KM的视距内运动中传输。支持空中直升机空管高度全市范围内的视频传输。
六.系统总体方案设计
1、系统示意图
3、系统概述
总体的传输路径是：人防工作人员单兵背负现场采集→通信指挥车→附近接收点→光纤网络至指挥中心。由前端的工作人员背负无线发射设备将现场视、音频信号传输到通信指挥车上。通信指车再通过大功率无线移动发射设备将信号发送到附近接收点（中继点），接收点有现成的有线光纤通信专线，传输到指挥中心。指挥中心可直接AV信号接入大屏进行实时监控，并实现指挥中心与通信车载之间的双向语音通话；同时可以利用网络监控，接入PC浏览记录；图像质量可以达到2CIF或DVD效果。
七、设备技术介绍
1、背负式无线发射设备
采用我公司自主研发的VFD-8000DB无线高清晰移动传输设备，设备采用COFDM调制技术，将现场的摄像机的音、视频信号通过无线电波发射出去。
技术指标：
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发射部分 |
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输出频率范围 |
300MHz～900MHz 频率可根据客户具体要求定制 |
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信道带宽 |
1.5/2/4/6/7/8MHZ |
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加密方式 |
AES/AES2/DES/DES2 |
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调制方式 |
COFDM |
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视频码流 |
2Mbps-12Mbps |
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输出功率 |
1-5w 通过面板可调 |
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系统延时 |
300ms以内 |
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星座调制 |
QPSK/ 16QAM / 64QAM /4QAM 可选 |
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前向纠错 |
1/2，2/3 ，3/4 ， 5/6 ，7/8，可选 |
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间隔保护 |
1/32，1/16,1/8,1/4 可选 |
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误码率 |
≦10-6 |
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压缩格式 |
H.264/MPEG-2 |
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视频输入接口 |
HD-SDI /HDMI 标准接口 |
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视频输出接口 |
HD-SDI /HDMI 标准接口 |
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视频图像分辨率 |
1080P/I（1920*1080）兼容720P、480P及标清@帧率为30帧/秒 |
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使用方式 |
单兵背负式 |
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外形尺寸 |
185mm×115mm×50mm (L×W×H) |
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重量 |
1.75kg(不含电池） |
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环境 |
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防护标准 |
IP65,防尘设计 |
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工作温度 |
-20+40度 |
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电源 |
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工作电压 |
DV12-16V |
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工作电流 |
≦2.8A@DC12.5V |
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接收部分 |
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调制方式 |
COFDM |
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接收灵敏度 |
≤-98dBm @ 4MHz, ≤-96dBm @ 8MHz |
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分辨率 |
HD1080P（1920*1080）,兼容1080I、720P、480P及标清 |
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接收技术空间 |
分集接收技术 |
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信道带宽 |
2/2.5/4/8MHz |
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天线 |
接收极化垂直极化，双天线接收 |
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图像帧率 |
30帧/秒 |
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信号 |
信号强弱接收信号强弱液晶指示 |
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音视频输出数字 |
HDMI、模拟CVBS音视频 RJ45接口可定制 |
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物力输出接口 |
视频 |
HDMI标准接口、BNC母头 |
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音频 |
HDMI标准接口、BNC母头 |
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外型尺寸 |
1U，19英寸机箱 480mm*22mm*5mm也可根据客户定制 |
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重量 |
2.5KG |
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3、指挥车载式高清无线发射设备
VFD-8000-1080P 无线高清图像实时传输系统，是公司生产的广播级高清晰的图像实时传输系统。采用当前领先的COFDM调制技术，有相对窄的空中带宽（2/2.5/4/8MHz）和很强的抗多径干扰能力，克服模拟技术和常规调制技术下图像传输多径反射及遮挡所带来的困扰，实现在高速运动中拍摄并实时非视距传输高质量图像，特别适合于复杂环境下使用；视音频编码采用H.264/MPEG-2标准，清晰度达到1080I高清分辨率（1920*1080兼容720P、480P及标清），支持数字接口及模拟接口；有数字视音频HDMI输入接口，有模拟视音频接口CVBS复合输入供选择。具有画质清晰、色彩亮丽、图像流畅的特点。
七、频率规划
由于无线高清晰度视频传输系统的频率一般采用较低的频段，比如300－800MHz,或者1.0-1.4GHz频段，也可以使用2.0－2.3GHz频率，因此，合理、有效的利用和规划无线高清晰度视频传输系统的无线点频率，是本系统的关键，没有无线电资源或者滥用无线电资源，必然会影响系统的正常使用，系统会收到外界和自身的干扰，用户在实际工作中会造成混乱，同时，也可能会干扰社会上使用的无线电设备，引起不必要的麻烦，故我们希望和贵单位一起，和无线电管理部门一起规划使用无线电频率资源。系统可以根据有关方面协商的最后结果指定生产批准频率的设备。根据实测结果，每个车载设备各单独使用工作频点，每个频点之间的间隔为20MHz,不会造成相互干扰等问题。
八.系统设备清单
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无线传输系统设备 |
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序号 |
名称 |
部件型号 |
品牌、产地 |
数量 |
备注 |
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1 |
无线数字视频发射机(背负) |
VFD-8000DB |
深圳伟福特 |
1 |
操作人员背负在身上，将现场的音、视频信号发送到指挥车 |
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2 |
无线数字视频发射机(2M车载远距离)2CIF |
VFD-8000CZ-T |
深圳伟福特 |
1 |
安装在指挥车上，将指挥车上的音、视频信号发送到中继点 |
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3 |
无线数字视频发射机(2M车载远距离)DVD |
VFD-8000-1080P-T |
深圳伟福特 |
1 |
安装在指挥车上，将指挥车上的音、视频信号发送到中继点（选用） |
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4 |
无线数字视频接收机 |
VFD-8000DB-R |
深圳伟福特 |
1 |
安装在通信车，用于接收前端与指挥车上发射的音、视频信号 |
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5 |
无线数字视频接收机2CIF |
VS3032B-R |
深圳伟福特 |
1 |
安装在中继点大楼上，用于接收前端与指挥车上发射的音、视频信号 |
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6 |
无线数字视频接收机DVD |
VFD-8000-1080P-R |
深圳伟福特 |
1 |
安装在中继点大楼上，用于接收前端与指挥车上发射的音、视频信号（选用） |
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7 |
车载天线 |
TQJ-430 |
深圳伟福特 |
1 |
车载发射用 |
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8 |
车载天线 |
TQJ |
深圳伟福特 |
1 |
车载发射用，语音对讲天线 |
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9 |
车载天线 |
TQJ-340 |
深圳伟福特 |
2 |
单兵设备用 |
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10 |
玻璃钢天线 |
TQC-430 |
深圳伟福特 |
２ |
安装在中继点上 |
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11 |
玻璃钢天线 |
TQC |
深圳伟福特 |
1 |
安装在中继点上，语音对讲天线 |
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12 |
双向高清晰编码视频服务器 |
VFD-8000 |
深圳伟福特 |
2 |
安装在中继点大楼上、指挥中心，光纤传输视频、语音双向对讲 |
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材料及辅助设备 |
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序号 |
名称 |
部件型号 |
品牌、产地 |
数量 |
备注 |
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1 |
馈线 |
1/2 |
50欧 |
按场情况定 |
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2 |
工程辅助材料 |
国产 |
1 |
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