【安防知識(shí)網(wǎng)】在某市公安便衣偵察支隊(duì)?wèi)?yīng)用的移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)中，他們需要在偵察員出勤時(shí)秘密拍攝犯罪現(xiàn)場(chǎng)，將所獲圖像實(shí)時(shí)傳輸?shù)阶鲬?zhàn)指揮車，從而進(jìn)行作戰(zhàn)方案部署;同時(shí)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端指揮中心，也讓相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)及時(shí)掌握現(xiàn)場(chǎng)狀況，并存儲(chǔ)視頻資料。

　　系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求

　　該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮用戶的要求，以求更好地為用戶的實(shí)戰(zhàn)、保一方平安提供完善的系統(tǒng)及設(shè)備支持。以下是系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。

　　·完成移動(dòng)過(guò)程中音視頻實(shí)時(shí)傳輸，允許400ms以內(nèi)延遲;

　　·實(shí)現(xiàn)高清晰音視頻傳輸，MPEG-4/MPEG-2編碼格式存儲(chǔ)，便于識(shí)別犯罪嫌疑人;

　　·傳輸信號(hào)需要設(shè)密保護(hù)，以確保信息安全;

　　·系統(tǒng)需具有明顯的非視距傳輸能力、穿透能力、繞射能力和抗衰減能力;

　　·需要整個(gè)系統(tǒng)安裝簡(jiǎn)便快捷，性能穩(wěn)定，滿足應(yīng)急通信的要求。

　　方案論證

　　根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，我們論證了一些主要無(wú)線傳輸方式的可行性，最后選擇了以COFDM為調(diào)制技術(shù)的無(wú)線移動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)。以下是對(duì)幾種主要無(wú)線傳輸方式的論證結(jié)果。

　　·衛(wèi)星傳輸：帶寬充足，性能穩(wěn)定，但室內(nèi)有盲點(diǎn)，使用成本較高;

　　·CDMA/GPRS：帶寬不足，傳輸視頻每秒只有幾幀，以抓圖的形式來(lái)傳輸，信息不夠詳實(shí)，容易出現(xiàn)斷點(diǎn)和無(wú)線接收的死角;

　　·無(wú)線LAN：只能做到通視傳輸、定向傳輸，傳輸距離較短，并且難以支持移動(dòng)傳輸;

　　·COFDM：可提供2/4/8信道帶寬，MPEG-4/MPEG-2編碼，可進(jìn)行AES加密，適合移動(dòng)中非視距中長(zhǎng)距離音視頻實(shí)時(shí)傳輸。

　　方案具體實(shí)施

　　系統(tǒng)構(gòu)成

　　在方案選定之后，我們針對(duì)客戶的需求將整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行搭建。

　　指揮車停放在距離犯罪現(xiàn)場(chǎng)1.5-2公里的位置，偵查員攜帶便攜式COFDM發(fā)射裝置，配備針孔攝像頭就位實(shí)施偵察，將采集到的現(xiàn)場(chǎng)情況通過(guò)微波的傳輸方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)街笓]車輛所配備的接收裝置;指揮車通過(guò)筆記本電腦觀看和記錄前端偵察員傳回的畫面和音頻，同時(shí)運(yùn)用大功率車載式COFDM發(fā)射裝置，通過(guò)另外一個(gè)發(fā)射頻率將該信號(hào)發(fā)射到指揮中心;在指揮中心大樓樓頂安裝天線，天線通過(guò)饋線與指揮室的接收機(jī)相連，接收機(jī)輸出模擬音視頻信號(hào)，然后通過(guò)視頻線連接至監(jiān)視屏。中心領(lǐng)導(dǎo)可以通過(guò)監(jiān)視器觀看現(xiàn)場(chǎng)情況，同時(shí)通過(guò)DVR進(jìn)行記錄。在整個(gè)監(jiān)控過(guò)程中，偵查人員和汽車的運(yùn)動(dòng)都不會(huì)影響監(jiān)控質(zhì)量，監(jiān)控畫面將會(huì)是流暢和清晰的。

　　整個(gè)系統(tǒng)采用高度集成設(shè)備和模塊化設(shè)計(jì)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定，故障率小等顯著特點(diǎn)。特別適合于軍警在各類較為惡劣的環(huán)境下使用。[nextpage]

　　系統(tǒng)構(gòu)成說(shuō)明

　　如圖所示，箭頭代表無(wú)線信號(hào)傳輸?shù)奶摂M路徑。車載接收和轉(zhuǎn)發(fā)端，可以通過(guò)筆記本進(jìn)行觀看和記錄。指揮中心通過(guò)電視墻觀看偵察員拍攝到的圖像和聲音，DVR進(jìn)行記錄，通過(guò)局域網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)在客戶端察看實(shí)時(shí)信息。

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　　天饋系統(tǒng)是數(shù)字圖像無(wú)線傳輸系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，因此選擇良好的天饋系統(tǒng)并按照規(guī)定的要求進(jìn)行架設(shè)，將會(huì)大大提高系統(tǒng)的整體性能。

　　·偵察員使用小巧隱蔽的2.5dB全向玻鋼天線;

　　·車載前端發(fā)射機(jī)采用兩條5.5dB的全向吸盤天線，放置在汽車頂部，分別用于接收偵察員傳輸?shù)男盘?hào)和轉(zhuǎn)發(fā)該信號(hào)到指揮中心大樓;

　　·指揮大樓接收機(jī)采用10.2dB的玻鋼天線，安裝在指揮中心樓層頂部;

　　·玻鋼天線通過(guò)饋線與接收機(jī)相連，饋線選用12D的低損耗饋線;

　　·視頻電視墻與接收機(jī)輸出端相連;

　　·接收天線的高度與無(wú)線傳輸距離遠(yuǎn)近密切相關(guān);

　　·接收天線應(yīng)當(dāng)在避雷針45度夾角以內(nèi)安裝，避雷效果最佳。[nextpage]

　　技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

　　應(yīng)用于非可視、有阻擋環(huán)境中

　　在非可視和有阻擋的環(huán)境中應(yīng)用，卓越的“繞射”與“穿透”能力使得該系統(tǒng)適合在城區(qū)、城郊、建筑物內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)線圖像實(shí)時(shí)傳輸。

　　傳統(tǒng)的微波設(shè)備，必須在可視條件(既收發(fā)兩點(diǎn)之間必須無(wú)阻擋)下才能建立無(wú)線鏈接通道，所以使用中受環(huán)境制約較大，需要提前考察應(yīng)用環(huán)境，選擇、測(cè)試收發(fā)點(diǎn)，調(diào)整天線的方向，架設(shè)天線的高度測(cè)算等，工作量非常大，也相當(dāng)繁瑣，不僅直接限制音視頻的傳輸與接收，也使得系統(tǒng)的可靠性、工作效率大打折扣。

　　而COFDM無(wú)線圖像設(shè)備則改變了這種局面。因其多載波等技術(shù)特點(diǎn)，COFDM設(shè)備具備“非視距”、“繞射”傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，在城區(qū)、山地、建筑物內(nèi)外等不能可視及有阻擋的環(huán)境中，該設(shè)備能夠以高速率實(shí)現(xiàn)圖像的穩(wěn)定傳輸，不受環(huán)境影響或受環(huán)境影響較小。系統(tǒng)采用全向天線，可以在最短的時(shí)間內(nèi)架設(shè)無(wú)線傳輸鏈路，采集端和接收端也可以隨意移動(dòng)，不受方向的限制，系統(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠，應(yīng)用靈活。

　　高速移動(dòng)中無(wú)線傳輸實(shí)時(shí)圖像

　　適合于高速移動(dòng)中無(wú)線傳輸實(shí)時(shí)的圖像，可在車輛、船舶、直升機(jī)等平臺(tái)上使用。

　　微波(數(shù)字微波、擴(kuò)頻微波)、無(wú)線LAN等設(shè)備因其技術(shù)體制的原因，無(wú)法獨(dú)立實(shí)現(xiàn)采集端和接收端在高速的移動(dòng)過(guò)程中實(shí)時(shí)傳輸圖像。在車輛、船舶上應(yīng)用微波和無(wú)線LAN等設(shè)備進(jìn)行無(wú)線圖像傳輸時(shí)，通常的方案是再配置附加的“伺服穩(wěn)定”裝置，以解決電磁波定向、跟蹤、穩(wěn)定等問(wèn)題，但是也僅僅能在一定條件下實(shí)現(xiàn)移動(dòng)點(diǎn)對(duì)固定點(diǎn)的傳輸，并且圖像常常會(huì)出現(xiàn)中斷，嚴(yán)重影響傳輸接收的效果。工程復(fù)雜，可靠性降低，造價(jià)極高。

　　但對(duì)于COFDM設(shè)備，它不需要任何附加裝置，就可實(shí)現(xiàn)固定—移動(dòng)，移動(dòng)—移動(dòng)間的使用，非常適合安裝到車輛、船舶、直升機(jī)等移動(dòng)平臺(tái)上。不僅傳輸具有高可靠性，而且表現(xiàn)出很高的性價(jià)比。

　　傳輸帶寬高

　　傳輸帶寬高，適合高碼流、高畫質(zhì)的音視頻傳輸，圖像碼流一般可大于4Mbps。

　　高碼流、高畫質(zhì)的音視頻數(shù)據(jù)流對(duì)編碼、信道速率要求十分高。一般的數(shù)字微波，擴(kuò)頻微波傳輸鏈路中，雖然采用MPEG-2編碼，但信道多采用2M速率，如E1，使得解碼后的圖像分辨率可達(dá)到720×576，但圖像壓縮碼流只有1M左右，無(wú)法滿足接收端后期音視頻分析、存儲(chǔ)、編輯等具體的要求。

　　COFDM技術(shù)每個(gè)子載波可以選擇QPSK、16QAM、64QAM等高速調(diào)制，合成后的信道速率一般均大于4Mbps。因此，可以傳輸MPEG-2中4：2：0、4：2：2等高質(zhì)量編解碼圖像，接收端圖像分辨率可達(dá)到720×576或720×480，碼流可以在6M左右，接收后的圖像質(zhì)量接近DVD畫質(zhì)，也可以傳輸MPEG-4壓縮格式的圖像，接收端圖像分辨率可達(dá)到720×576或720×480，碼流可以在2.6M左右。

　　抗干擾性

　　在復(fù)雜電磁環(huán)境中，COFDM具備優(yōu)異的抗干擾性能。

　　對(duì)抗頻率選擇性衰落或窄帶干擾及信號(hào)波形間的干擾性能優(yōu)越，通過(guò)各個(gè)子載波的聯(lián)合編碼，具有很強(qiáng)的抗衰落能力。在單載波系統(tǒng)中(如數(shù)字微波，擴(kuò)頻微波等)，單個(gè)衰落或干擾能夠?qū)е抡麄€(gè)通信鏈路失敗，但是在多載波COFDM系統(tǒng)中，僅僅有很小一部分子載波會(huì)受到干擾，并且這些子信道還可以采用糾錯(cuò)碼來(lái)進(jìn)行糾錯(cuò)，確保傳輸?shù)牡驼`碼率。