无线遥控与视频传输系统选型分析报告-20140925

1、无线遥控与视频传输系统选型分析报告目录一 功能要求1二 设备组成1三 技术指标23.1 发射机技术指标23.2 接收机技术指标2四 主要功能3五 关键技术45.1 AES加密45.2估计增益裕量55.3 天线5六 主要接口66.1 发射机设备接口66.2 接收机7七 环境适应性87.1 工作环境要求87.2 工作环境适应性9八 同类产品比较9无线遥控与视频传输系统选型分析报告一 功能要求实现无人驾驶拖拉机实时视频监控与远程遥控功能。通过车载电台，将拖拉机工作状态经前后两路摄像头实时回传至监控室并在视频终端上进行显示。根据拖拉机所处状态与周围环境判定如何对其进行操控，将操作指令通过车载电台的数据

2、传输模块加密后发送至车载设备上，车载设备接受指令后，一方面，进行数据有效性判定并回传接收状态数据至监控室；另一方面对信息进行解码后与控制器通信，实现对拖拉机的操作。二 设备组成本报告主要参考北京正唐科技赛景无线传输系统所能够实现的功能与技术指标。表1 无线传输系统设备清单序号设备名称型号/规格数量单位备注/说明1车载设备双向语音车载高清图像发射机ZT3220HT1台2SMA-BNC连接线根13吸盘个24鞭状天线根25BNC-莲花头个26AV线根17电源线根18基站设备高清接收机ZT3220HR 台19吸盘个310耳机个211AV线根112话咪个113电源线根114玻璃钢天线根315鞭状天线根3

3、三 技术指标3.1 发射机技术指标l 工作频点：180850MHz、 851MHz1.7GHz、 2.3G2.7GHz可选l 信道带宽：2MHz/4MHz /8MHz可选l 加密方式：AES加密，128位密钥l 传输延迟：300ms600msl 视频输入制式支持：自动识别高清、标清视频，无需配置l 发射功率：20Wl 传输距离：1520公里，城市环境l 供电电压：220VAC或12VDCl 设备功耗：300Wl 外形尺寸：420mm300mm88mm（2U工业机箱，不计接插件）l 设备重量：约2.2kgl 工作温度：2060（可选4060）l 工作湿度：95，非冷凝l 储存温度：40803.2

4、 接收机技术指标l 工作频点：180850MHz、 851MHz1.7GHz、 2.3G2.7GHz可选l 信道带宽：2MHz/4MHz /8MHz可选l 加密方式：AES加密，128位密钥l 传输延迟：300ms600msl 视频输出：同时输出标清视频和高清视频标清，720576p，AV接口高清，19201080p，HDMI接口l 接收灵敏度：105dBm 10-6 BER，信道带宽2MHzl 传输距离：13公里，城市环境l 供电电压：220VACl 设备功耗：200Wl 外形尺寸：420mm300mm88mm（2U工业机箱，不计接插件）l 设备重量：约7kgl 工作温度：2060（可选40

5、60）l 工作湿度：95，非冷凝l 储存温度：4080四 主要功能系统可同时传输一路高清图像、一路立体声语音和一路用户数据。系统支持双向语音通信。系统支持车载高清云台摄像机的远程遥控操作。数据通道可以用于传输北斗/GPS定位数据、传感器采集的数据或其它电文数据。主要功能特点如下：u 发射机的视频输入接口支持三种形式HDMI、SDI和CVBS； u 传输一路高清图像、一路立体声语音（左右声道）和一路RS232数据；u 支持双向语音通信；u 支持车载高清云台摄像机的远程遥控操作；u 高速运动中实现高清实时图像传输；允许移动速度达280公里/时以上；u 图像、语音、数据均可加密传输，AES加密，有效

6、防止非法接收；u 工作频段：250MHz到1400MHz（出厂前定制）；u 工作频点可调，操作机箱面板的按健可改变频点，在预设的8个频道间轮流切换，通过改变频点可以避开当地的干扰；u 发射功率可调，改变范围700mW20W，可以保证人员安全或扩大传输距离（车载应用时调大发射功率）u 高接收灵敏度，达-105dBm（10-6 BER2.0MHz信道宽度）；u 可绕过建筑物传输，在高楼林立的城市可正常工作；u 抗多径干扰，在海面可正常工作，可用于船对船、船对岸、船对飞机传输。五 关键技术5.1 AES加密AES通常指的是高级加密标准的缩写，在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的

7、一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院（NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。Rijndael密码的设计力求满足以下3条标准： 抵抗所有已知的攻击。 在多个平台上速度快，编码紧凑。 设计简单。大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。AES加密过程是在一个44的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“状态（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明

8、文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：AddRoundKey 矩阵中的每一个字节都与该次轮秘钥（round key）做XOR运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。SubBytes 通过个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。ShiftRows 将矩阵中的每个横列进行循环式移位。MixColumns 为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的四个字节。5.2估计增益裕量系统的成功通信取决于以下三个因素：1) 系统增益：发射功率、接收灵敏度、天

9、线增益；2) 路径损耗：线缆、空间信道、连接件、设备噪声、天线反射等；3) 干扰：多径干扰、频率选择性衰落、同频干扰、多普勒效应等。系统增益是一个单位为dB的数值，它描述射频信号的强度或设备将信号功率放大的能力。它的数值是根据所开发设备的信息计算出来的。以下四个因素就是计算系统增益时考虑的主要因素：1) 发射功率（20W，即33dBm）；2) 发射机增益（发射天线增益减去发射天线和发射机之间的线缆损耗）；3) 接收机增益（接收天线增益减去接收天线和接收机之间的线缆损耗）；4) 接收机灵敏度（接收机的具体值为优于-104dBm，对应不同的信道带宽灵敏度会有不同的值，灵敏度最高可达-111dBm）

10、。当配置系统时，一定要注意确保设备之间的路径损耗（从发射机到接收机的信号强度衰减值，单位：dB）不超过系统总增益。建议设计时采用最低20dB的增益裕量来确保通信的可靠性。增益容限是系统总增益和路径总损耗之差。路径损耗的计算非常复杂，已有的链路预算算法无法有效的指导在有遮挡的环境中COFDM无线图像传输设备的增益规划问题。根据工程经验，图像链路的可靠性除与硬件本身以及系统的频率规划有关外，主要取决于地形外貌、楼群密集程度、楼房高度、植物密集程度、当地射频环境、高出地面的天线高度、是否有大面积水面等。5.3 天线选择天线前，应当对路径损耗和设备的拓扑结构有一定的了解。如果设备的位置是固定的，而且只

11、与另外一台同样固定位置的设备进行通信，这时适合用定向天线。选择有足够大增益的定向天线以确保足够的增益容限（gain margin）。安装定向天线时，将天线指向预定的目标，确保天线与地面是垂直的。在发射机或接收机位置不固定或需要在运动中通信的情况下，必须选择有合适增益的全向天线。六 主要接口6.1 发射机设备接口图1 发射机设备接口图（正面）图2 发射机设备接口图（背面）表2 无线传输系统发射机接口说明序号接口名称接口形式接口说明备注1MIC & SPK网口语音输入/输出接口2HDMI/SDI/CVBS三切开关3种信号输入切换3VIDEO/DOCUMENT三切开关控制语音输入4SignalLED

12、灯，绿色显示接收信号强度5Menu - ENTER按钮控制区6Audio-IN & OUT3.5mm标准接口IN未使用,OUT音频输出7ON & OFF船型开关ON为开机，OFF为关机8AC 220V标准三芯交流供电接口9VIDEO ANTN型，50图像发射天线接口10AUDIO ANTN型，50语音接收天线接口11VIDEO INBNC接口视频信号输入接口12AUDIO INBNC接口音频信号输入接口13SDI INSMA接口SDI视频信号输入接口14ASI INSMA接口ASI视频信号输入接口15HDMI INHDMI 接口 HDMI高清信号输入接口16DATE INDB9母头数据输入，技

13、术人员使用17DATE OUTDB9母头数据输出，技术人员使用18CONFIG VIDEODB9母头控制命令，技术人员使用6.2 接收机图3 接收机设备接口图（正面）图4 接收机设备接口图（背面）表3 无线传输系统接收机接口说明序号接口名称接口形式接口说明备注1MIC & SPK网口语音输入/输出接口2SignalLED灯，绿色显示接收信号强度3Menu - ENTER按钮控制区4Audio-IN & OUT3.5mm标准接口IN未使用，OUT音频输出5ON & OFF船型开关ON为开机，OFF为关机6AC 220V标准三芯交流供电接口7DC 12V航空插头，二芯直流供电接口8VIDEO AN

14、TN型，50图像接收天线接口9AUDIO ANTN型，50语音发射天线接口10VIDEO OUTBNC接口视频信号输出接口11AUDIO OUTBNC接口音频信号输出接口12ASI OUTSMA接口ASI视频信号输出接口13HDMI OUTHDMI 接口 HDMI高清信号输出接口14DATE OUTDB9母头数据输出，技术人员使用15DATE INDB9母头数据输入，技术人员使用16CONFIG VIDEODB9母头控制命令，技术人员使用七 环境适应性7.1 工作环境要求l 工作温度：2060（可选4060）l 工作湿度：95，非冷凝l 储存温度：40807.2 工作环境适应性l 配备先进的路径损耗算法，可以绕过建筑物传输，在高楼林立的城市可正常工作，并具备抗多径干扰功能，可在海面等复杂环境下使用。l 发射功率可达 20W 以上，发射机为 2U 标准机箱，接收机为标准 2U 机箱，可以直接装入标准工业机架，更好的适应车载环境。八 同类产品比较1.公司名称：北京正唐科技有限公司 产品型号：赛景S