无线图传方案性能测试

1. 简介

无线图传广泛应用无人机、单兵、公安、消防、安防等领域的图像实时监控。现有的主流单向无线图传大多数是基于OFDM技术的，具体分为：

一代COFDM，以DVB-T为核心，主要包含RS/卷积编码，最高64QAM调制，最高8192载波。

TDS-OFDM，以国标的DTMB为核心，主要包含BCH/LDPC编码，最高64QAM调制，3780固定载波。

二代COFDM，主要包含BCH/LDPC编码，多种交织方式，最高256QAM调制，最高8192载波。

基于SDR架构，我们开发了上述3种图传发射机，同时开发了一、二代COFDM接收机。进行了下列测试：

闭路条件下的数据速率—灵敏度测试。

无线开路条件下的数据速率—距离测试。

2. 闭路测试

a) 测试环境

图1闭路测试环境

b) 测试说明

测试频点：538MHz；

测试设备：

发射机（自研发射机）

接收机（自研接收机、创维HD300T DTMB机顶盒）

频谱仪（Agilent E4440A）

测试标准：接收机最小接收功率下能够稳定锁定信号；

c) 测试结果

图2 COFDM/COFDM2/DTMB数据速率—灵敏度

3. 开路测试

a) 测试环境

城区道路，除树木及车辆外，无显著遮挡

b) 测试说明

测试频点：538MHz；

发射机（自研发射机）

接收机（自研接收机）

收/发天线：八木天线

最大发射功率：

COFDM：20.7dBm（120mw）

COFDM2：19.2dBm（85mw）

天气条件：天气偏湿润和中度雾霾，短暂小雨，存在一定雨衰；

c) 测试结果

图3 COFDM测试结果

图4 COFDM2测试结果

图5 COFDM/COFDM2数据速率—距离

4. 测试结论

a) 闭路测试

性能为COFDM2、COFDM、DTMB依次递减：

低码率时（R<10Mbps），灵敏度差异分别2、1 db左右；

中码率时（10Mbps ），灵敏度差异分别2、2 db左右；

中高码率时（20Mbps ），灵敏度差异分别2、2~4 db左右；

高码率时（R> 30Mbps），灵敏度差异分别2、4~6 db左右。

b) 开路测试

性能为COFDM2、COFDM依次递减：

低码率时（R<10Mbps），距离差异为20%左右；

中码率时（10Mbps ），距离差异为20%~1倍；

中高码率时（20Mbps ），距离差异分别2倍左右；

高码率时（R> 30Mbps），COFDM无法支持。

利用二代COFDM方案，可以用19.2dBm（85mw）的发射功率，把6.9Mbps速率的图像信号传输1.1公里。

一般来说，数据速率越高，能承载的视频质量越高，如6Mbps对应高清视频（1080P）；20Mbps对应4K视频（2160P）。

闭路和开路测试结果表明，二代COFDM方案具有更好的灵敏度/距离等传输性能，适合高清或4K等更高质量的视频传输。