FPGA 应用于无人机零延时1080p60无线显示1+4电台

2017-01-04 14:28:12来源: EEWORLD 关键字:FPGA  电台  无人机

泰崆科技(Taccon TeleJet WWW.JOINTWAVE.COM)日前推出泰睫系列 J100/J50/J30/J11等型号的无人机零延时1080p60无线显示1+4电台。工作于2.4GHz/1.4GHZ ISM频段,采用Altera 公司Cyclone V和Xilinx公司Artix-7系列FPGA,内置全球领先的零延时视频编解码算法结合TDMA分时复用双通信通信、高性能前向纠错FEC和视频解码超强纠错,运用SVC视频算法和通信算法相结合机制,大大提高系统效率,具有体积超小、恢复链接极快、带宽超级稳定、距离远、上行信道带宽高上行带宽十分健壮等特点,并针对无线信道传输1080p高清视频进行了优化,可流畅地传输H.264 &H.265特性混合应用编码格式实现1080P60高清视频零延时无线显示。



J100 100公里绰号Tu-95/J50 50公里绰号B-52/J30 30公里绰号Su-30/J11 10公里绰号歼11

无人机多个无线电设备340MHZ/470MHZ/900MHZ/1.2~1.5GHZ、2.4GHZ遥控器集中在一个直径500mm的球空间内,相互之间的干扰信号强度,比几十几百米以外的WIFI信号/LET基站干扰信号强万倍严重影响有效通信距离和稳定性可靠性。这才是现在工业无人机测试工作量巨大的根源之一。


针对无人机应用特别研制S1串口复用通信模块,实现SBUS/PPM/TTL接口和TTL 转RS232/TTL转USB,S2串口通信模块可以实现语音和喇叭功能,S1和S2可同时使用。零延时1080p60高清无线显示&遥控和飞控和载荷等多电台合一,减少了机载无线设备数量,能够实现一架无人机只要1个无线电台天线和1个GPS或北斗天线。极大降低了多个无线电设备之间的相互无线电强背景噪声干扰。


产品特点:


.工作于2.4GHz ISM频段,无需申请频率


.发射功率200mW 500mW/1000mW
远程功放5W/10W


.传输距离最远达100公里


.上下行TDMA分时复用下行带宽4~8Mbps,上行带宽52.7~115Kbps


.通信链路建立/恢复快,时间小于1ms
 1080P高清视频编解码延时8~16ms


以太网口MAC/UDP/TCP&IP三层传输通道,传输飞机载荷设备输出的其它数据业务
S1 串口复用模块 开放可使用SBUS*1/PPM*1/TTL*1 可接TTL转USB/TTL转RS232
S2 串口模块,语音输入喇叭输出或OSD输入二选一功能。(未来)

零延时无线显示镜面到镜面延时测试方法及原理说明:


人(乒乓球运动员除外)的眼镜看1米以外的东西反应时间大于16毫秒,看低于16毫秒的运动物体和临近零毫秒运动物体实际效果一样,便于通过地面显示器,控制和提高相机的抓拍瞬间理想构图的能力和人为避障能力。


零延时视频硬编码硬解码延时最低8~16ms或0.5~1帧  


摄像机Camera 自身视频前处理有延时,不计算在镜面到镜面延时之内,计算从摄像头HDMI/SDI视频输出后开始。


摄像机Camera HDMI/SDI输出,接视频信号一分二视频适配器(参考:http://www.tonetron.com/1-in-2-out-HDMI-Splitter-HS12-pd020923.html),其中一路直接接TV1显示图像1,第二路接泰睫J11 发射端HDMI RX 接口,通过无线传输后,输入到泰睫J11 接收端HDMI TX 接口,输出到TV2 显示图像2.


TV1和TV2应是同一款品牌型号批次的显示器,这样显示器本身的延时是一模一样的,不会带来延时误差。



TV1图像1和TV2图像2 之间会有延时,摄像机Camera拍摄千分之秒表计(比如:)时产生视频图像会显示在TV1和TV2上。


用数码相机按千分之一秒曝光速率去拍摄,产生类似以下画面:



675-660=15ms或0.9Frames

硬编码软解码加密狗版本延时大约50ms或3帧   .


采用蓝光DVD 播放视频,,计算从蓝光DVD 播放机HDMI/DVI视频输出后开始。


蓝光DVD 播放机 HDMI/DVI输出,接视频信号一分二视频适配器,其中一路直接接TV1显示图像1,第二路接泰睫J11 发射端HDMI RX 接口 通过无线传输后,泰睫J11 接收端100Mbps 以太网接口视频码流输入笔记本电脑或PC ,再通过解码软件TPlayer解码后输出到TV2 显示图像2.


TPlayer OEM版本220ms解码延时。



TV1图像1和TV2图像2 之间会有延时,用数码相机按千分之一秒曝光速率去拍摄,产生类似以下画面:



23-22=1 Frames


2.4GHZ产品系列 技术指标:


典型应用:

HDMI输出相机的接入或网络相机接入:


                   
采用HDMI接口数码相机或网络相机连接示意图
                 
用户选用传统HDMI接口数码相机时,可按照上图示意,在天空发射端HDMI Mini RX接入1架HDMI相机,发射端对高清视频信号进行编码,然后通过天线发射。地面接收端天线接收后HDMI Mini TX输出到平板显示器或大屏或头戴显示器,同时也可以通过接收端以太网口转USB&WIFI链接PC或X86平板电脑,采用PC软件Tplayer解码功能内潜入飞控地面站软件,或通过PC转发到互联网。系列通过S1串口复用扩展模块,天空发射端可以接飞控、云台、相机,载荷,地面接收端可以通过PPM接遥控器、TTL转wifi接地面站PC。

关键字:FPGA  电台  无人机

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/article_201701043695.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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