近距離無線視頻傳輸系統電路設計
無線視頻通信作為第三代移動通信關鍵技術得到了廣泛關注。但其是為遠距離多用戶服務的，開發難度大，需要眾多輔助技術支持。然而，近距離無線視頻通信可以采用較為成熟的技術實現，它可以應用于視頻監控中不易連線的部分以及近距離巡視，它不同于3G技術中的視頻傳輸，具有易于開發、傳輸距離近等特點。要實現無線視頻傳輸，就要應用大壓縮比的視頻壓縮編碼滿足無線傳輸速率的苛刻求，MPEG-4編碼是基于圖像內容的第二代視頻編碼方案，并將對象合成的編碼方案也結合在標準中，它根據圖像的內容將圖像分割為不同的視頻對象（VO）。在編碼過程中，前景和背景對像采用不同的編碼策略：前景對像的編碼壓縮盡可能保留壓縮對像的細節和平滑性；對背景視頻對像，采用大壓縮比的編碼策略，而在解碼端用其他的背景拼成新的的背景。因此它可以實現大壓縮比的視頻編碼，不僅解決了塊效應，同時解決了無線傳輸時的帶寬限制問題，因此MPEG-4被作為無線通信系統中主要的視頻編碼標準。
本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/201710/369477.htm電路系統原理：用專用MPEG-4編碼器，可以獲得良好的性價比，因此采用ML86410芯片是較好的MPEG- 4視頻壓縮解決方案；同時采用nRF24L01和nRF24LU1芯片實現無線傳輸，它們不僅具有高達2 Mbit·s-1的無線空中速率，而且后者帶有增強型8051內核和USB2．0協議的無線Soc芯片，較好地解決了與PC機的連接問題；控制器采用廣泛使用的低功耗FPGA來協調控制視頻流的無線傳輸以及對OV7620和ML86410進行控制和模式配置，FPGA準確地邏輯性保證了傳輸的可靠性。
nRF24L01及其連接電路
下位機的無線連接采用Nordic Semiconductor公司的nRF24L01。它是一款新型單片射頻收發器件，工作于2．4～2．5 GHz ISM頻段，采用GFSK調制，硬件集成OSI鏈路層，最高空中速率達到2Mbit·s-1，采用SPI接口連接控制器。內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器等功能模塊并融合了增強型ShockBurst技術，其輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置，有125個頻道。nRF24L01功耗低，在以功率為-6 dBm發射時，工作電流只有9 mA；接收時，工作電流為12．3 mA。采用SPI接口與控制器FPGA進行連接，負責開機時接收各個器件的配置信息，完成配置后進行視頻數據流的無線發送。其中，CE是發射和接收切換引腳，CSN為片選，IRQ為中斷信號輸出引腳，連接電路圖如圖4所示。
nRF24LU1及其應用電路
nRF24LU1+是 Nordic推出的一款將高性能射頻收發器與單片USBdongle功能結合起的無線收發芯片，它可實現無線數據到USB數據形式的轉換，這樣就實現了與 PC機的連接。nRF24LU1+內含1個增強型8051MCU內核、無線收發模塊、符合全速USB2．0標準的器件控制器。nRF2ALU1+顯著地增強了抗寬帶干擾和互調失真（IMD）性能。nRF24LU1+芯片需要的外部元件只是低成本的16 MHz晶振、去耦電路、匹配網絡和天線。USB工作電源電壓范圍4．0～5．25 V。nRF24LU1+是單片結構，外形尺寸5 mm&TImes;5 mm。它的最高速率2 Mbit·s-1，兼容所有nRF24系列芯片；使用Enhanced ShockedBust技術可以實現數據包的自動打包／解包和傳輸處理；使用MulTICeiver技術可同時支持6個無線裝置，頻段、輸出能量和其他射頻參數可通過射頻寄存器進行編程調節，電路圖如圖5所示。
PA和LNA
單獨只采用nRF芯片只能近距離的無線通信，為增加無線視頻傳輸的距離，需要加入PA。從增加數據通信距離考慮，還需要增加芯片輸入端的接收靈敏度，選用合適的LNA和濾波器成為必然。設計選用Maxim公司的MAX2240和MAX2644，連接電路如圖6所示。
MAX224O專為2．4～2．5 GHz頻段的應用而設計，符合Bluetooth、HomeRF、802．11標準以及其他FSK調制系統的要求。：MAX2644是一款專為 WLAN，Bluetooth等工作在2．4 GHz頻段內的設備設計的高三階交調點的低噪聲放大器。放大電路中，微波開關采用HitTIte公司生產的低成本SPDT微波開關，型號HMC545，該開關特別為3G和ISM頻段工作的設備設計，其插入損耗僅有0．25 dB，采用SOT封裝、體積小，可用CMOS或TTL電平控制。利用nRF芯片的VDD_PA引腳控制無線發送和接收的切換。
采用具有可靠邏輯功能的FPGA協調MPEG-4視頻流到無線數據流的轉換和發送，可以保證無線視頻傳輸的性能；同時在終端采用帶有無線功能和 USB2．0協議的SOC芯片來實現與PC連接，不僅保證了無線傳輸的可靠性，還使得電路小型化，方便使用。測試表明，無線速率低于2 Mbit·s-1時，可以實現無線視頻的可靠傳輸。
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