COFDM无线图传在人防应急通信中的应用

信息技 术  

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C F M 无线 图传在 人 防应 急通 信 中 的应用    D O
苏 广 军 

( 东省 济 宁 市人 民 防 空 办公 室 , 东 济宁 2 2 0 ) 山 山 7 0 0  摘 要 : 年 来, 防应急指 挥通 信 随着 防空 防 灾一体 化建设 的 不断发展 , 近 人 其作 用和地 位有 了很 大程 度提 高 , 了更好 地 适应现 代战  为 争和社会 需要 , 更好地 承担 起保 护人 民 生命 财产安 全 和服 务经 济社会 发展 的使命 , 国人 防 系统 相 继建设 了 固定指挥 中心和机 动指  全 挥 系统 , O D 无线 图传在人 防应 急指挥 通 信 系统 中得 到 了广 泛应 用。本 文主要 论述 C F M 无线图像传输 系统特 点、 O D CFM O D C F M无线  图传在人 防应急通信 中的应用及 在人防应急通信 中使 用 C F M 无线图传设备应注意的 问题  OD
关 键词 :OF M; 防应 急通 信 系统 ; 用  C D 人 应 C DM技术是 目前世界 上最 先进 和最具  要求 。 OF  

发展潜力的调制技术。其基本原理是将高速数  据 流通 过串并转换 ,分配到传输 速率较低 的若  干子信道 中进行传输 。 编码( ) c足指信道编码采  用编码 率可变的卷积编码方式 ,以适应不 同重  要 性数 据的保 护要求 ; 交频 分( F ) 使用    O D指 大 量的载波( 副载波 ) , 它们有相 等的频率间 隔 .   都足一个 基本震荡频率的整数倍 ; ( 指多  复用 M) 路 数据源相 互交织地 分布在上述 大量载 波上 ,   形 成一个 频道 ,因此 常常会被利用在容易受外  界干扰或者抵抗外界干扰能力较  的传输介质  中。   1C F M无线图像传输系统特点   OD 1 . 1适合 在城 区 、 城郊 、 筑物 内等非通视  建 和有阻挡 的环境 中应 用 , 表现 出卓 越 的“ 绕射 ”  
“ 穿透 ” 能力。  

1 在 复杂 电磁环境 中 ,O D 3 - C F M具备优 异  的抗  扰性能 。 f     对抗频琦 选择性衰落或窄带 干扰 及信 号波  孓 形 间的  扰性能优越 ,通过各个子载波 的联 合  F 编码 , 具有很强的抗衰落能力。 在单载波系统中  ( 如数字微波 , 微波等 ) 个衰落或干扰 能  扩频 , 单 够 导 致 整 个通 信 链 路 失 败 ,但 足 在 多载 波  C F M 系统 中 , O D 仅仅有很小一部分子 载波会 受  到  扰 , 『 = 并且 这些子信道还可 以采用纠错码 来  进行纠错 , 确保传输 的低误码率。   装备 了 C F M技 术的无线图传人防机 动  OD 指挥车 , 能够确 保高速移动 、 衰落及多径 干扰  抗 下 的稳 定传输 与实时监控 ( 移动 速率可达 10 5  公 罩 、 ) 时 , 广播级 D D质量 的高清晰 图  提供 V 像 , 的非视距 传输能力 , 强大 非常适合称 为难度 

通信 部分和机动指挥 通信部分 , 机动部分 由背  负式单兵 、小型信息采 集车和中型信 息保 障车  组成 。 在事 发现场或其他重要场合 , 灵活机动的  背负式单兵把在 最前 端采集 到的图像和语 音信  息 通过无线 图传方式 传到一定距离 ( 覆盖范 围  3 M-K 外 的小型信 息采集 车 ; 型信 息采  K 5 M) 小 集 车( 覆盖范 用 5 M 2 K 可将 自身采集 的图  K -0 M) 像 和语 音信息或背负 式 单 传来的信 息在车 内 兵  

传统 的微波设备 , 必须在通视条什 ( 既收 发  两点之 间必须无阻挡 ) 下才能建立 链路 , 以使  所 用 [受环境 制约 , r i 需要提 前考察 环境 , 定 、 拟 实  测收发点。即使成功“ 布点”天线 定向 、 , 线缆布  置等工作也相 当烦琐 ,不仅 直接限制视音频源  的获取 、 传输 , 而且系统 的可靠性 、 工作效 牢也  大 打折 扣。   C F M无线 图像 设备则彻 底改变 了这种  OD 局 面。因其多载波等技术特点 ,O D C F M设备具  备“ 非视距”“ 、 绕射 ” 传输 的优势 , 在城 【、   …地 、   建 筑物 内外 等不能通视 及有阻挡 的环境 中 , 该  没备 能够以高概率实现图像 的稳定传输 ,不受  环境影 响或受 环境影 响小。其收发两端一般采  用全 向天线 , 无须预先“ 踩点”“ 、定向”布设繁杂  、 的视音频输 入 、 出电缆 , 音频 源的采 集端 、 输 视   接 收端 可根 据现场 情况 及指挥 的要 求 自由活  动 。系统简单 、 可靠 , 应用灵活。   1 _ 2适合高速移动 中传输 ,可应用 于车辆 、   船舶 、 直升机, 无人机等平 台。   对于大多数行业 而言 ,无线图像的一般应  用模式是 : 音频前 端采集一 人点 ( 、 、 ) 视 接 车 船 机   视音 频处 理 中心 ( 般通 过有 线链 路 或卫  一 通 )所以车辆 、 、 。 船舶 直升机/ 无人机等平台足 系   统非 常重 要的组成部分 , 其核 心的功能之一就  是实时接人前端的图像。   适 合 高 速数 据 传输 .速 率 一般 大 于 4   M bs 4 b4 p- M p 根据调制方式而定1 2 , 满足高质量视  音频 的传 输。高质量 的视音频 除对 摄像机的殁  求外 , 对编码 流、 信道速辛要求 十分 高。一般 的 i   数 字微波 , 扩频微 波传输 中 , 虽然 采用 MP G   E2 编码, 但信道 多采用 2 速率 , E , M 如 1使得 解码  后 的图像分辨牢一般 为 3228 5X8 ,无法满 足后  期 图象 分析 、 存储 、 编辑等要求。   C F M技术 每个子载波可 以选择 Q S   O D P K、 1Q M、 Q M等高速调制 , 6A 6 A 4 合成  的信道速  参 考 文 献  率一般均大于 4  p。冈此 , M bs 可以传输 MP G   应 急现场较 高的通信 需求 , 现数据 、 E2 实 话音 、 动  巾 4 : 4 :等高质量编解码 , :o : 2 、2 2 接收端 同像分辨  实时传送较为理想 的应急通信没备。   f 刘 刚.O D 1 1 C F M传 输 系统 中同步技 术的研 究口   l 率可达 到 5 670 7x2 满足后期分析 、 存储 、 编辑等  人防 急指挥通信系统一般包括 周定指 挥  西安 电子科技 大学,0 10 _ . 2 0- 1o1  
一 一

的监视器进行 图像信 号的显示 ,同时通过无线  图传 方式有选择 的传 给中型信息保障车;中型  信 息保障牟( 覆盖范 围 5 M 5 K 可将 自 K -O M) 身采  集 的图像 和语 音信息 或小型信息采集 车传来 的  信 息在 指挥 车 内的监 视 器进 行 图像 信 号的显  示 ,同时通过无线 图传方式有选择 的传给 固定  指挥 中心 ,从而实现 映速 、灵活的现场指挥调  度。   极 大的 “ 峡  通信 ” 的城市阻 挡环境应 用 , 无需  把 图像龄控 系统 安装在 可以高速移动和机  天线定 向。 实现 音视频数 字化传输 , 实时图像传  动的人防指挥车上 , 这就将应急指挥 的监控范  输, 采集发射端体 积小 , 机动性强 , 灵活方 便 ,   嗣和应急程度大大提 高 ,由无线数字 图像传输  兵式链路传输距离 ,市 区可 以达到 3 M 5 M   电台组成的人防车载 图像传 输系统 ,主要 目的  K -K 。 基站传输可达 5 M 5 K   K 一 0 M。 是 用于应急指挥 巾心 对机动指 挥车辆 以及机动  2 C F M无 线罔传在人 防应急通信 巾的  指 挥车之间的数据语 音和图像实时传 输。使指   O D 应用  挥机 关和 领导能在指挥 中心 或在办公 室中甚至  公共 安全 突发性事件 一般包括 :战争 、 地  首 长车内看到实 时传输 的现 场图像 , 如亲临现  震、 台风 、 洪涝 、 特大交 通安全 事故 、 飞机失事 、 场 ,   及时 了解 雨大突 发事件现场实况 , 做出准确  火 车出轨 、 客轮遇 险 、 特大建筑 质量安 全事故 、 的分析判断 ,   达到实时指挥 , 提高决策系统的快  民用爆炸 物品和危险化学 品特大事故 、生物恐  速准 确性 , 强快速反应能力 、 增 指挥能力和突发  怖事件 、 l   I体崩塌滑坡 、 J I 其他特大安全事故等 。   事件 的处 置能力 。 因此保证信息的可靠 、 安全和  这类萤大突 发性事件的共 同特点一是 突然  实 时快速 传输足该系统 的核 心要求 。无线数字  性, 二是没有预见性或难以预见。 冈此我们 必须  像通信 系统的应用 ,对 于提 高人防应急指挥  在平叫制 定相 应的应对预案 ,以加强对此类 事  快 速反应 能力 , 打击 恐怖活 动 , 打击各种 犯罪 ,   件的 躲控 ; 除避免 事件发生外 ,一个重要 目的  维护社会 安定 , 保障人 民生活安全 , 有效处理各  是: 对突发事件顺利实施应急救援和监控。 息  种 突发事 什 , 信 具有重要 的社会意义。   和 刚络技术 的应用是廊急救援预案设置工作 的  3侄人防应 急通 信 中使用 C F M无线 图 OD   项币要 内容 ,是保证突发事件应急指挥和处  传设 备应 注意的问题  理所必须 的硬 件 。只有在~个有效 、 高速 、 安全  为 了提高 人防应 急通 信 系统 的可靠性 , 通  的现代信 息  络上才能实现快速反应 ,从而 达  常在人 防机动指挥车 中配备 短波电台、超短波  到应急指挥和 雌控 的 日的。   电台等无线电设备 , , 因此 为避免各无线 电设备  人防应急通信不 同于常规通信 ,律律是在  之 间的相互 f ,在选配 C F M无线图传设  : 扰 OD 公用通信 网络覆盖不到 、遭遇战争或突发事 件  备工 作频 率时 ,应与其它无线 电设备 留有足够  破坏 、 失去部分效 力等特 殊情况下才派上 用场 , 的频 差。背负式 兵与小型信 息采集车和 中型    具有一定 的突发性 、 复杂性 , 要求通过各种传输  信息 保障车无线 传 设备的工 作频率应根据无  于段 和组 州方式 , 提供 临时 、 效 的解 决方 案 , 委会 管理规定和 肖地 电磁环境合理规划,避免  有   成为公用  络的延伸 、 补允或 自成 网络 , 实现特  相互 f 。 扰   殊情况 下的通信畅通无 阻。目前专用 于应 急抢  C F M无线视频 传输技术 在视频传输 中 OD   险通信 的设 备很少 ,且基本上是针对公 网设 计  的作 用很 大 , 它可 实现 固定 一 固定 、 固定 一 移动 ,   的, 无法满 足各行业用户及专 网用 户对应 急通  移 动一 移动 问的传输 , 机动灵 活, 能弥 补有线 网  信 的的一些特殊要求 。同时普通 的应急通信 没  络 的不 足 ; 于传 输高带 宽 、 适 高码流 、 高画质 的   备通常 只提供或有线或无线的窄带 的基 于语 音  音视 频 ; 优异 的抗 于扰 、 衰落能 ; 越 的  有 抗 有卓 的通{7式 。 C F M无线 图像传输设备足 日 “ ” “ 透” a ̄ - OD   绕射 与 穿 能力 ; 信道利用率 高等 , 因而特  前既能有效 改善应急现场传输 条件 ,又能满 足  别适 于在人 防应急指挥 通信 中应用 。  

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